CN111215629A - 用于通过增材制造生产物品的设备和校准设备的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于通过增材制造生产物品的设备和方法。该设备包括：处理腔，所述处理腔用于接收能够被凝固的粉末状材料浴；‑结构，所述结构用于将所述物品相对于所述材料浴的表面层面定位；凝固装置，所述凝固装置用于将材料层凝固在所述表面上；提取装置，所述提取装置以流体连通的方式连接到所述处理腔并被布置成将材料从所述处理腔提取出来；以及鼓风部件，所述鼓风部件用于在处理腔中引起气体流动，从而影响待提取材料，其中，所述鼓风部件包括多个鼓风喷嘴，所述多个鼓风喷嘴以流体连通的方式连接到处理腔并被定向在多个不同方向上。

Description

用于通过增材制造生产物品的设备和校准设备的方法

技术领域

本发明从第一视角涉及用于通过增材制造生产物品的设备，该设备包括：处理腔，该处理腔用于接收可通过暴露于电磁辐射而凝固的材料浴；支承件，该支承件用于将物品相对于材料浴的表面层面定位；以及凝固装置，该凝固装置用于通过电磁辐射将一层材料凝固在该表面层面上。

背景技术

3D打印或增材制造指的是用于制造三维物品的各种过程中的任一者。传统技术(比如注塑成型)对于制造例如高工程量的聚合物产品来说可以是不太昂贵的，但是在生产相对小量的三维物品时，3D打印或增材制造可以是更快的、更灵活的且不太昂贵的。

预期到，增材制造在未来变得越来越重要，因为日益增加的竞争压力迫使公司不仅在恒定的高产品质量下更经济地制造、而且在产品开发领域中节省时间和成本。持续地缩短产品的使用期限。除了产品质量和产品成本外，市场推广的时刻对于产品的成功来说也变得日益重要。

三维物品可以通过选择性地以层状方式凝固粉末、纸张或片状材料来生产，以生产三维(3D)物品。特别地，可以使用计算机控制的增材制造设备，该设备按顺序使多个层烧结以按逐层方式构建期望的物品。使用主要添加过程，其中在计算机控制下铺设连续的材料层。这些物品可以为几乎任何形状或几何结构，且由3D模型或其它电子数据源来生产。

为了打印三维物品，例如将利用计算机设计包或借助3D扫描仪创建可打印模型。通常，输入为3D CAD文件，诸如STL文件、STEP文件或IGS文件。在从CAD文件打印物品之前，通过一件软件处理该文件，该软件将模型转换为一系列薄的连续的层。另外，生成设备设置和矢量，用于控制连续的层中的各个层的创建。

在计算机控制的增材制造设备中包括的激光器遵循这些设置和矢量以凝固连续的材料层，以从一系列横截面构建3D物品。对应于来自CAD模型的虚拟横截面的这些层在该过程期间同时被接合或熔接以创建最终的3D物品。

在三维物品的制造中(尤其在金属物品的增材制造中)的挑战之一是如何准确地凝固层的选择部分。

US 5,832,415公开了用于校准激光束的偏转控制的方法。所公开的方法包括利用激光束产生测试图案的步骤。将激光束在数字化测试图案上的实际位置与预定的期望坐标相比较。该信息用于生成校正表。该校正表然后用于控制激光束的偏转。

利用已知方法获得的校准的准确度和速度不满足增材制造中的当前需求。

发明内容

因此，本发明的目的为提高用于通过增材制造生产物品的设备的准确度。

根据本发明的示例性实施例，提供了一种用于通过增材制造生产物品的设备，包括：

-处理腔，所述处理腔用于接收能够被凝固的粉末状材料浴；

-结构，所述结构用于将所述物品相对于所述材料浴的表面层面定位；

-凝固装置，所述凝固装置用于将材料层凝固在所述表面上；

-提取装置，所述提取装置以流体连通的方式连接到所述处理腔并被布置成将材料从所述处理腔提取出来；以及

-鼓风部件，所述鼓风部件用于在处理腔中引起气体流动，从而影响待提取材料，其中，所述鼓风部件包括多个鼓风喷嘴，所述多个鼓风喷嘴以流体连通的方式连接到处理腔并被定向在多个不同方向上。

此外，本发明从第一视角提供了一种用于通过增材制造生产物品的设备，包括：

-处理腔，所述处理腔用于接收能够通过暴露于电磁辐射而凝固的材料浴；

-支承件，所述支承件用于将所述物品相对于所述材料浴的表面层面定位；

-凝固装置，所述凝固装置用于通过电磁辐射将所述材料的选择性层部凝固在所述表面层面上；

-登记装置(registering device)，所述登记装置用于登记与所述材料浴的所述表面层面有关的特性；以及

-控制单元，所述控制单元连接到所述登记装置且布置成使用由所述登记装置获得的所述特性来控制由所述凝固装置发射的所述电磁辐射的位置。

从第一视角，根据本发明的设备包括登记装置，所述登记装置用于登记与所述材料浴的所述表面层面有关的特性。所述设备还包括控制单元，所述控制单元连接到所述登记装置且布置成使用由所述登记装置获得的所述特性来控制由所述凝固装置发射的所述电磁辐射的位置。利用此，登记装置和控制单元布置成校准或控制由凝固装置生成的电磁辐射在材料浴的表面层面上的位置，从而可以进行所述辐射的更准确定位。这实现了直接反馈以及致使快速且有经济效益的校准是可以的。除了创建在场外评估的测试图案外，登记装置还可以用于登记与现场的材料浴的表面层面有关的特性，以及该信息可以直接(在现场)馈送到控制单元，该控制单元能够直接或间接控制至少由凝固装置生成的电磁辐射在表面层面上的位置。因此，本发明提供了一种设备，利用该设备，使用登记装置，直接校准是可以的。利用此，可以更经常地且更有经济效益地校准设备，这是因为不再需要耗费时间且昂贵的测试图案的场外评估。这允许补偿不规则行为、尤其具有小的时间尺度或高频率的不规则行为，诸如热机械变形。这导致根据本发明的设备的准确度提高。利用此，实现了本发明的目的。

根据本发明，控制单元布置成使用由登记装置获得的特性来控制由凝固设备发射的电磁辐射的位置。这可以在凝固过程期间来执行，即，当凝固装置正通过电磁辐射将材料的选择性层部凝固在表面层面上时，或者可以在更多离线设置中来执行，即，当凝固装置没有正将材料的选择性层部凝固在表面层面上时。本发明覆盖这两种情况。

如上所述，与浴的表面层面有关的特性可以为与浴的所述表面层面有关的校准区域的特性。所述特性可以为几何特性以及尤其与由浴的表面层面限定的面内或面上的位置(即，XY位置)有关。特性的细节将从如下描述变得明显。

根据本发明，登记装置包括至少一个成像装置、尤其光学成像装置，诸如照相机单元。成像装置布置成登记与材料浴的表面层面有关的校准区域的图像，这产生关于该校准区域的信息，该校准区域与材料浴的表面层面有关。该特性可用于控制凝固装置，用以控制电磁辐射在材料浴的表面层面上的位置。

此外，该设备包括设置在支承件上或支承件附近(例如在材料浴的表面层面上或附近)的至少一个校准元件，其中，控制部件布置成基于由登记装置登记的校准元件的几何特性来控制凝固装置。

利用如在该第一视角中所限定的本发明，可以在制造单一产品期间获得特性，例如在制造所述产品的不同的各个层之间，例如在制造各个单层之后，以及用于在制造后续层期间使用在这些不同情况中由登记装置获得的特性来控制由凝固装置发射的电磁辐射的位置。这允许在制造单一产品期间的精确控制和调节。

特别地，这使得能够将凝固装置导向到校准元件，以及使用成像装置查看由凝固装置在校准元件上或附近创建的特性。在创建特性的同时，或在已创建特性之后，可以进行查看。在任何情况下，这提供装置能够被校准所利用的信息。使用由成像装置获得的图像的手动或自动优化方案可用于将凝固装置导向到校准元件上。

根据本发明，特性可以为几何特性，例如圆形、平行线、三角形、五边形等或斑点的形式。

此外，在特性为斑点的情况下，可以查看由凝固装置创建的斑点尺寸，这还允许凝固装置的斑点尺寸校准。

另外，可以查看特性的清晰度(即焦点)，允许凝固装置的焦点校准。清晰度例如可以基于对比度过渡、特定凝固线的宽度等来确定。

在从属权利要求中描述从第一视角的本发明的其它有利实施方式。将在下文阐述这些中的一些。

在一实施方式中，成像装置布置成形成校准元件的图像，以及其中，登记装置布置成基于由成像装置获得的图像确定校准元件的几何特性。例如，可以通过成像装置拍摄校准元件的图像，以及获得的图像提供关于校准元件相对于材料浴的表面层面的几何位置的信息。例如通过成像装置或通过控制部件从图像的评估获得的信息可以用于校准或控制由凝固装置发射的电磁辐射的位置。

在一实施方式中，成像装置被布置使得在使用成像装置期间成像装置的光学路径至少部分地与在使用凝固装置期间由凝固装置生成的电磁辐射的光学路径一致。这提供了如下优势，成像装置使用与凝固装置相同或至少部分相同的光学路径。通过成像装置查看的校准区域的部分因此基本上直接对应于电磁辐射在待凝固的材料浴的表面层面上的位置。这给出了获得的图像与凝固装置的控制或校准之间的更直接反馈。

在一实施方式中，所述设备包括偏转器单元，所述偏转器单元布置成使由所述凝固装置发射的电磁辐射朝向所述材料浴的所述表面层面偏转，以及其中，所述成像装置被布置使得借助所述偏转器单元登记所述特性。如上所述，由成像装置借助偏转器单元获得的图像则与由凝固装置借助偏转器单元发射的电磁辐射的位置相关或甚至基本上相对应。从这个意义上来说应当注意，术语“控制凝固装置”明确包括其中通过控制偏转器单元控制由凝固装置发射的电磁辐射的位置的那些情况。

在一实施方式中，该设备包括设置在支承件上或支承件附近(例如在材料浴的表面层面上或附近)的多个校准元件。多个校准元件提高了校准的准确度，以及因此提高了可将电磁辐射置于浴的表面层面上所用的准确度。

在一实施方式中，所述多个校准元件中的至少一者被分配给包括所述登记装置的登记框架，以及其中，所述多个校准元件中的至少一者被分配给包括所述支承件的支承框架。本实施方式提供如下优势，可以登记设备内的温度梯度以及热膨胀的后续效应。特别地，通过使用在登记框架和支承框架二者上的校准元件，可以补偿例如由于不同操作温度或不同热膨胀系数造成的热膨胀的差异。在一实施方式中，凝固装置或属于所述凝固装置的偏转器单元也被分配给登记框架。用这种方式，由登记装置登记的热效应可以用于更准确地控制由凝固装置发射的电磁辐射的位置。

根据一个方面，本发明从第一视角提供一种用于校准通过激光烧结生产物品的设备(尤其如上所述的根据本发明的设备)的方法。该设备包括：处理腔，该处理腔用于接收能够通过暴露于电磁辐射而凝固的材料浴；支承件，该支承件用于将物品相对于材料浴的表面层面定位；以及凝固装置，该凝固装置用于通过电磁辐射将一层材料凝固在表面层面上。根据本发明的方法包括如下步骤：登记与材料浴的表面层面有关的特性、以及使用所述特性控制由凝固装置发射的电磁辐射的位置。在上文中相对于根据本发明的设备阐述了该方法的优势。

在一实施方式中，登记步骤包括获得校准区域的至少一部分的图像的步骤。

在一实施方式中，登记步骤包括获得设置在支承件上或支承件附近的校准元件的图像的步骤。

在一实施方式中，该设备还包括用于登记与材料浴的表面层面有关的特性的登记装置以及连接到该登记装置的控制单元，其中，该方法包括如下步骤：将所述特性馈送到该控制单元、以及使用该控制单元控制由凝固装置发射的电磁辐射的位置。

在一实施方式中，该方法包括如下步骤：在生产物品期间，将登记特性的步骤重复至少一次。根据本实施方式的本发明提供了如下优势，甚至可以在通过增材制造生产一个或多个物品的单个周期期间执行校准。

在一实施方式中，该方法包括凝固材料层的步骤，以及其中，在凝固步骤之后，执行重复登记特性的步骤的步骤。

在一实施方式中，该方法包括如下步骤：在已凝固所述材料层之后移动所述支承件、添加其它材料用以生成待凝固的另一层材料、以及使用所述凝固装置凝固所述另一层。

采用该方式，可以在单一物品的不同层的凝固期间执行校准。这提高了准确度，这是因为它补偿了在生产单一物品期间发生的变化和扰动。

可想到的是拍摄由凝固装置发射的电磁辐射的图像，以及使用该图像来控制该电磁辐射的位置。这提供了直接反馈。

在一实施方式中，该方法包括如下步骤：当凝固装置没有发射电磁辐射时，才登记特性。

根据第二视角的本发明涉及一种通过增材制造生产物品的设备，该设备包括：处理腔，所述处理腔用于接收可凝固的材料浴；支承件，所述支承件用于将物品相对于材料浴的表面层面定位；凝固装置，所述凝固装置用于凝固该材料的选择性部分；以及再涂层装置，所述再涂层装置可以沿着浴表面移位用以调平该浴表面。

为了减少设备的操作成本，目的是完全利用设备的能力以及同时确保使三维物品的总的生产交付时间最小化，即，使生产队列最小化。

在三维物品的制造中(尤其在金属物品的增材制造中)的挑战之一是如何准确地沉积待凝固层。该层的厚度极大地决定了生产物品可用的准确度。此外可期望的是，该层材料为水平的，特别地，该材料的表面限定(平坦的)面。从这个意义上来说尤其重要的是该层材料(诸如液体或粉末)以如下这类方式来沉积：获得具有均匀层厚度的相对小的、基本上水平的材料层。此外，应当在尽可能少的时间中达到所有这些，以提高设备的成本效益。

US 5,582,876 A公开了一种用于增材制造的设备，该设备包括用于接收可凝固的液态材料浴的处理腔；用于将物品相对于液态材料浴的表面层面定位的可移动支承件；用于凝固该液态材料的选择性部分的激光器；以及滑动片，该滑动片可以沿着浴表面移位用以在凝固步骤之前调平液态材料浴的表面。滑动片的面对浴表面的下端被形成以在与移位方向相反的方向上柔性地屈曲。

已知设备(尤其已知滑动片)的准确度和速度不满足关于沉积和/或调平材料层的厚度、均匀度和速度的当前增材制造要求。

此外，已知设备的缺点是，滑动片易于被待生产物品的突出高于材料浴的部分损坏。

因此本发明的目的是提供一种用于通过增材制造生产物品的设备，该设备缓解或减少现有技术的缺点，以及特别地，利用该设备可以更有效地执行材料浴的再涂，同时降低对滑动片损坏的机会。更特别地，目的是提供以更大准确度、提高的均匀度和提高的速度中的至少一者实现材料层的调平的设备。

为此，本发明提供了一种用于通过增材制造生产物品的设备，包括：

-处理腔，所述处理腔用于接收可凝固的粉末状材料浴；

-支承件，所述支承件用于将所述物品相对于所述材料浴的表面层面定位；

-凝固装置，所述凝固装置用于凝固材料的选择性部分；以及

-再涂层装置，所述再涂层装置可以沿着所述浴的表面移位用以调平所述浴的表面，其中，所述再涂层装置包括至少一个具有调平元件的细长的调平构件，其中，所述调平元件的至少面对所述浴的表面的一端布置成在遭遇超过阈值的力时，至少在基本上横切由所述浴的表面L限定的面的方向上可移位。

根据本发明的设备尤其包括再涂层装置，诸如滑动片，该再涂层装置可以沿着粉末状材料浴的表面移位用以调平浴表面，其中，该再涂层装置包括至少一个具有面对浴表面的调平元件的细长的调平构件。调平元件的面对浴表面的一端布置成在遭遇超过阈值的力时，至少在基本上横切由浴表面限定的面的方向上可移位。调平元件因此布置成在遭遇待生产物品的从材料浴的表面突出的部分时，移动远离材料浴的表面，从而防止对调平元件且因此对再涂层装置的损坏。这使再涂层装置更耐用，因此可以更准确地再涂材料层。

基于在调平元件上的预料到的力，可以设计阈值。特别地，在再涂层期间，施加在调平元件上的力相对较小。当调平元件击打待生产物品的一部分时，该力在极大程度上增大。则力可以增大到10倍，或甚至增大到100倍。可以预测这点，以及可以将调平元件布置成在遭遇超过阈值的力时，至少在基本上横切由浴表面限定的面的方向上移动。该阈值可以被设在期望水平，例如通过设计调平元件使得该调平元件在遭遇超过阈值的特定力时移动。

因此，利用如上所述的具有调平元件的再涂层装置，实现了本发明的目的。

描述本发明从第二视角的其它有利实施方式，以及将在下文阐述这些中的一些。

在一实施方式中，调平元件柔性地连接到细长的调平构件，用以允许调平元件在遭遇超过阈值的力时，至少在横切由浴的表面限定的面的方向上移位。柔性连接可以通过弹簧元件和/或阻尼元件来布置。

在一实施方式中，调平元件设计为也在与移位方向相反的方向上可柔性偏转。由于柔性设计，减小了损坏物品的风险，例如当调平元件击打物品的突出高于材料浴的层面的一部分时。在与移位方向相反的方向上的偏转自动地保证在横切由浴的表面层面限定的面的方向上的移动。调平元件因此能够移动通过物品而不损坏产品和/或调平元件。

在一实施方式中，调平构件具有多个调平元件。通过提供多个调平元件，每个调平元件在与移位方向相反的方向上可柔性偏转，可以改善浴的表面层面的均匀性。由于提供了多个调平元件，每个调平元件单独地可柔性偏转，因此再涂层装置能够表面层面上的局部差异作出响应，该局部差异例如由于待生产物品的突出部，该突出部可以促使单个调平元件偏转，而不影响或仅最小地影响调平构件的另外的调平元件。因此，这些干扰对材料层的均匀性的影响被限于相对较小的区域，而在现有技术中，这类干扰影响相对较大的区域。因此，利用具有多个调平元件的再涂层装置，实现了本发明的目的。

在一实施方式中，多个调平元件并排放置，如在移位方向上所见。因此，获得梳状结构，其中，每个调平元件在使用期间覆盖材料层的不同部分。因此，由于物品的突出部而造成的材料层中的干扰例如仅影响多个调平元件的一部分，因此仅调平构件的一部分而非整个调平构件受这些扰动影响。

在一实施方式中，多个调平元件至少部分地置于彼此的后方，如在移位方向上所见。在本实施方式中，多个调平元件布置成在使用期间覆盖材料层的相同或相似部分。因此，材料层的单一部分在再涂层装置的单一运动期间受至少两个调平元件的影响，因此提高了调平材料层可用的速度。

在一实施方式中，在细长的调平构件的多个调平元件之间形成间隙。这确保了单一调平元件上的扰动不影响或仅最小地影响多个调平元件中的另外的调平元件。

在一实施方式中，再涂层装置包括至少一个另外的细长的调平构件。在一实施方式中，该另外的细长的调平构件也布置成在遭遇超过阈值的力时，至少在基本上横切由浴表面限定的面的方向上可移位。该另外的细长的调平构件可以按如下这类方式来布置：用于该另外的细长的调平构件的阈值基本上等于用于该细长的调平构件的阈值。

该另外的细长的调平构件可以具有面对浴表面的多个另外的调平元件。在一实施方式中，这些另外的调平元件设计为也在与移位方向相反的方向上可柔性偏转。特别地，该调平元件和另外的调平元件在其各自的调平构件中均并排放置。该至少一个另外的细长的调平构件可以放置在该调平构件后方，如在移位方向上所见。事实上，分别具有多个并排放置的调平元件的两个调平构件可以置于彼此后方，如在移位方向上可见。这提高了沉积材料层可用的速度和均匀性二者。

在一实施方式中，该另外的调平构件的另外的调平元件的至少一部分以相对于至少一个细长的调平构件的调平元件交错的关系来放置。因此，如在移位方向上所见，该另外的调平元件不直接置于所述调平元件的后方，而是偏移了小距离。这确保了击打调平元件中的一个调平元件的扰动(诸如物品的突出部)不太可能击打位于所述调平元件中的所述一个调平元件后方的另外的调平元件。此外，位于所述调平元件中的所述一个调平元件后方的另外的调平元件可以帮助调平受扰动影响的材料层的至少一部分。因此，提高了材料层的均匀性。

在一实施方式中，至少一个细长的调平构件具有片状形状。特别地，调平构件被设计为片簧。这类调平构件相对易于生产、相对便宜且产生最佳结果。

在一实施方式中，一体地形成具有多个调平元件的调平构件。例如，调平构件可以由单一板形成。在一实施方式中，可以用工具加工该单一板以在该板的一个边缘处形成所述多个调平元件。

在一实施方式中，所述多个调平元件被形成为从细长的调平构件延伸的齿状物。这相对易于生产、以及提供相对便宜的设计。

在一实施方式中，调平构件(尤其多个调平元件)的至少一部分包括金属、或由金属制成，该金属诸如不锈钢。在一实施方式中，调平构件和调平元件由金属组成。金属非常耐用。使损坏个体调平元件的风险最小化。

在一实施方式中，其中，调平元件基本上为矩形。特别地，这允许以相对容易的方式设计调平元件的预期特性、尤其调平元件的预期柔性。

通常，调平元件的尺寸和特性可以使用梁挠度计算公式(或用荷兰语“vergeet-me-nietjes”)来获得。这些可以用于针对给定阈值力设计调平元件的材料和尺寸。为了悬臂梁(在自由端具有集中负荷)的偏转，该公式读为f＝F*L³/(3*E*I)；其中，E为杨氏模量的弹性模量、L为调平元件的高度、以及I为惯性面积矩。对于具有矩形横截面的片状调平元件，该惯性面积矩读为I＝b*t³/12，其中，t为调平元件的厚度以及b为调平元件的宽度。这些公式在原理上是本领域的技术人员所熟知的。

例如，想到的是每个调平元件应当能够采取0.3N的力。在该力下，调平元件应当以如下这类方式弯曲：该调平元件能够越过材料浴中的产品。在示例中，调平元件由不锈钢制成。弹性模量(E-模量)等于E＝210GPa。在该示例中，调平元件具有10mm的长度(I)、2.2mm的宽度(b)和0.1mm的厚度(t)。这产生183e-18m⁴的惯性。相应挠度为2.6mm。调平元件的升起在该情况下为10-(10²-2.6²)^1/2＝0.35mm，其中，使用的是几何图形，在此尤其使用勾股定理的近似。应当理解，基于关于材料、预期升起、预期力等等的不同预期，不同计算模型以及不同设计是可想到的。

在下文中给出示例性测量，该测量主要基于上述设计参数，其中使用的是由不锈钢制成的调平元件。

如在横切移位方向的方向上所见，调平元件具有的宽度范围可以在0.5mm到5.0mm之间、尤其在1.0mm和3.0mm之间、更尤其在1.5mm和2.5mm之间，诸如例如1.8mm。

调平元件可以具有如在垂直于由移位方向和宽度形成的平面的方向上可见的高度，该高度可以等于宽度的至少2倍、尤其宽度的至少4倍、更尤其宽度的至少6倍。

调平元件可以具有如在移位方向上所见的厚度，该厚度等于或小于长度的1/20、尤其长度的1/50、更尤其长度的1/100。

间隙可以具有如在横切移位方向的方向上可见的宽度，该宽度的范围可以在0.0mm到1.6mm之间、尤其在0.5mm和1.4mm之间、更尤其在1.0mm和1.3mm之间，诸如例如1.2mm。特别地，间隙的宽度可以基本上等于调平元件的宽度。

在一实施方式中，所述至少一个细长的调平构件的所述多个调平元件的数量至少为10。除其它，该数量取决于材料浴的尺寸。数量的范围可以在10和200之间、尤其在50和150之间、以及更尤其在80和100之间。更高数量产生更均匀的材料层，这是因为它降低了物品的突出高于材料的表面层面的部分的影响。更高数量还导致生产再涂层装置的相对更高的成本。已发现，在一实施方式中，在80和100之间的数量提供准确度和成本之间的最优。

在一实施方式中，一个调平构件中的调平元件基本上具有相同形式。这相对易于生产。

在一实施方式中，另一调平构件中的调平元件基本上具有与该至少一个调平构件的调平元件不同的形式。该设计帮助提高材料层的调平的准确度和均匀性。

在一实施方式中，调平元件的面对浴表面的一边缘是圆形的。这产生材料层的准确度和均匀性的进一步提高。

在一实施方式中，再涂层装置包括置于细长的调平构件之前的基本上刚性的犁耕构件。犁耕构件布置成提供在调平材料层时的第一粗调步骤，然后细长的调平构件可用于更精确地控制材料层的厚度和均匀性。

根据一个方面，本发明从第二视角提供根据本发明的设备的用途。

根据一实施方式，该用途包括粉末状材料层的调平。

从第三视角，本发明涉及一种用于通过增材制造生产物品的设备，该设备包括：处理腔，所述处理腔用于接收可凝固的材料浴；凝固装置，所述凝固装置用于凝固材料的选择性部分；以及支承结构，所述支承结构在轴中可移动用以将所述物品相对于所述材料浴定位。

在已知设备中，材料浴被铺设在可移动支承结构上，以及使用激光器形成待形成物品的第一层。然后通过心轴将可移动支承结构降低给定距离，重新装满材料浴，以及使用激光器在已形成的第一层之上形成附加层。

为了减少设备的操作成本，目的是完全利用装置的能力以及同时确保使三维物品的总的生产交付时间最小化，即，使生产队列最小化。

在三维物品的制造中(尤其在金属物品的增材制造中)的挑战之一是如何生产准确的且可再现的物品。该已知设备不满足日益增长的增材制造要求，尤其是生产物品的准确度和再现性。

因此，本发明的目的是提供一种用于以改善的特性通过增材制造生产物品的设备，特别地其中，可以以更大准确度和改善的再现性生产物品。

为此，本发明提供了一种用于通过增材制造生产物品的设备，该设备包括：

-处理腔，所述处理腔用于接收可凝固的材料浴；

-凝固装置，所述凝固装置用于凝固材料的选择性部分；

-支承结构，所述支承结构在轴中可移动用以将所述物品相对于所述材料浴定位，其中，至少所述支承结构设置有导向部件，所述导向部件用于在所述支承结构运动期间沿着所述轴导向所述支承结构。

根据本发明的用于通过增材制造生产物品的设备包括：处理腔，所述处理腔用于接收可凝固的材料浴；凝固装置，所述凝固装置用于凝固材料的选择性部分；以及支承结构，所述支承结构在轴中可移动用以将所述物品相对于所述材料浴定位。由于至少所述支承结构设置有用于在支承结构运动期间沿着轴导向支承结构的导向部件，因此提高了设备的准确度和再现性。该导向部件确保可以更准确地放置可移动支承结构，从而还可以以更大准确度执行在形成产品期间的层的形成。最终，这使得可以生产具有更可再生结果的物品。利用此，实现了本发明的目的。

在一实施方式中，导向部件与轴接触。在一些实施方式中，可以在导向部件和轴之间形成间隙，即，导向部件不与轴接触。

导向部件可以包括空气轴承、磁性轴承、流体静力轴承、动力轴承、滑块和/或轮元件中的至少一者。

在一实施方式中，导向部件包括连接到支承结构且沿着轴的第一壁可移位的至少一个轮元件。轮元件提供相对有成本效益的导向部件。该至少一个轮元件可以连接到可移动支承结构，从而该轮元件可以沿着轴的第一壁滚动。应当注意，术语“轴的第一壁”也包括与其直接且固定连接的元件。例如，轴的第一壁可以设置有导向杆或导向轮廓，以及轮元件可以与该导向杆或导向轮廓接触。这应被理解为，轮元件沿着轴的第一壁可移位。

在一实施方式中，支承结构包括用于轮元件的悬挂元件。悬挂元件可以为将轮元件连接到支承结构的刚性悬挂结构。这帮助补偿容差，诸如例如由于热膨胀，或可以总体提高导向部件的准确度。然而，更灵活的连接也是可想到的，如将在下文所阐述。

在一实施方式中，悬挂元件可移动地、尤其枢转地连接到支承结构。这允许支承结构更好地跟随轴壁，因此提高了支承结构可移动所利用的容易度和准确度。

在一实施方式中，导向部件包括连接到支承结构的至少一个另外的轮元件。特别地，该另外的轮元件可以沿着轴的第一壁可移位。

在一实施方式中，该至少一个另外的轮元件沿着轴的第二壁可移位。第二壁不同于第一壁。通过提供沿着第一壁或第二壁可移位的另外的轮元件，提高了定位支承结构的准确度，因为它降低了可移动平台的自由度。

该另外的轮元件可以非限制地如上文关于轮元件所描述那样来实施。这包括提供另一悬挂元件的可能性，包括将另一悬挂元件枢转地连接到支承结构以及将所述另外的轮元件定位到与第一轮元件相同的结构部件上。

在一实施方式中，该设备包括用于至少一个另外的轮元件的另一悬挂元件，所述另一悬挂元件可移动地(尤其枢转地)连接到支承结构，以及其中，该悬挂元件和该另一悬挂元件可移动地通过联接元件彼此联接。提供联接元件，该联接元件附接到悬挂元件和另一悬挂元件二者。这意味着第一悬挂元件的运动借助联接元件导致该另一悬挂元件的运动。这允许支承结构沿着轴的更平滑且准确的导向。

在一实施方式中，联接元件包括弹簧和/或阻尼构件。这提供了相对有成本效益的联接构件。此外，弹簧和/或阻尼构件还确保了将轮元件和另外的轮元件偏置或推进到其各自的轴的壁，从而沿着轴的平滑且准确的移位是可以的。

在一实施方式中，悬挂元件和另一悬挂元件互连以在相反方向上可枢转地移动。这确保支撑平台本身在中心位于第一壁和第二壁之间。特别地，当轴的第一壁与第二壁相对时，它允许支撑平台更准确地定位在第一壁和第二壁之间，这是因为轴的生产容差被上文所描述的导向机制消除。

从第四视角，本发明涉及一种通过增材制造生产物品的设备，该设备包括：处理腔，所述处理腔用于接收可凝固的材料浴；支承件，所述支承件用于将物品相对于材料浴的表面层面定位；凝固装置，所述凝固装置用于凝固该材料的选择性部分；以及再涂层装置，所述再涂层装置可以沿着浴表面移位用以调平该浴表面。

为了减少设备的操作成本，目的是完全利用设备的能力以及同时确保使三维物品的总的生产交付时间最小化，即，使生产队列最小化。

许多不同类型的设备在如今是可用的，范围从在一天中能够生产仅一些物品的设备到为了执行物品的大批量生产而专门定制的设备。这些设备还可以在其尺寸方面区分，一些设备能够生产具有相对较小尺寸的物品以及其它设备能够生产大尺寸物品。另外，已生产的一些物品在完成物品之前可需要附加步骤，诸如热处理以减轻在所生产物品中累积的应力或抛光处理以进一步抛光所产生物品。

在三维物品的制造中(尤其在金属物品的增材制造中)的挑战之一是提供适合于上文提及的目的中的任一者的设备。例如，设备能够生产小尺寸物品和相对大尺寸物品，无论整批还是仅其少量样品。

因此本发明的目的为提供用于通过增材制造生产物品的通用设备。

为此，根据第四视角的本发明在其第一方面提供一种用于通过增材制造生产物品的模块化增材制造系统，所述模块化系统包括布置成控制所述系统的控制模块、和多个相邻放置的互连模块，所述互连模块包括：

-至少一个增材制造模块，所述增材制造模块包括：

-处理腔，所述处理腔用于接收可凝固的材料浴；

-凝固装置，所述凝固装置用于凝固用于生产所述物品的材料的选择性部分；

以及如下项中的至少一者：

-交换模块，所述交换模块布置成交换生产的所述物品，

-热处理模块，所述热处理模块布置成提供热处理以减轻在所生产物品中累积的应力，以及

-储存模块，所述储存模块布置成储存所生产物品。

本发明的特征在于，所述互连模块中的每一者包括单独的互连导向元件，所述互连导向元件形成单一导轨，其中，所述模块化系统还包括操作机器人，所述操作机器人用于在所述单一导轨上在所述互连模块之间运输物品。

发明人洞察到，为了获得用于通过增材制造生产物品的通用设备，可提供模块化系统，其中，该模块化系统可以包括多个相邻放置且彼此连接的合适模块。本发明的优势是，该系统可以设立有不同类型的模块，这些模块形成针对客户需求而定制的系统。例如，在系统应当适合于大量生产时，可以在该系统中使用多个增材制造模块。

本发明的另一优势是，该系统可以随着时间被扩展(即升级)有更多模块。在用于生产物品的需求随着时间改变的情况下，可以决定用更适合满足该需求的其它模块来替换现有模块。

根据本发明，模块化增材制造系统为使用多个模块构造的单一设备。因此，该系统为封闭系统，意味着个人和/或操作者不可能很容易接近由该系统生产的物品。

根据本发明的模块化增材制造系统的主要方面是增材制造模块，该增材制造模块包括：

-处理腔，所述处理腔用于接收可凝固的材料浴；

-凝固装置，所述凝固装置用于凝固用于生产所述物品的材料的选择性部分。

发明人发现，这类模块的灵活性和可用性在其它类型的模块可以很容易连接到该模块的情况下提高。

在凝固装置凝固了处理腔中的材料浴之后，生产物品。发明人发现，根据对于所生产物品的需求，可以对所生产物品执行附加处理步骤。在封闭系统中执行这些附加处理步骤，即物品不离开该系统，因为在这类情况下无法控制环境。受控环境需要确保对于所生产物品的需求被满足。发明人注意到，为了提供如上所述的模块化系统，各个模块配备有互连导向元件，从而当连接时，互连导向元件形成单个导轨，操作机器人能够在该单个导轨上移动。在这类情况下，在每次替换模块时无需提供新的导轨。

根据本发明，操作机器人能够在单个导轨上移动。操作机器人的准确移动可以受控制模块控制。因此，将提供控制模块与操作机器人之间的数据连接。该数据连接例如可以由连接到操作机器人和连接到控制模块的电缆组成。在另一示例中，该数据连接由设置在单个导轨中或由单个导轨设置的数据线来提供。铁路轨道形式的单个导轨例如适合作为用于在不同互连模块之间导向操作机器人的部件，以及同时提供操作机器人与用于控制该操作机器人的控制模块之间的数据交换。

该操作机器人还可以需要用于在单个导轨上驱动自身的电力。根据本发明，电力可以由控制模块再次通过操作机器人与控制模块之间、或并入单个导轨中的独立的电缆来提供。

根据本发明，交换模块布置成交换所生产物品。这意味着，可以由例如人安全地将所生产物品从模块取出，从而可以将该物品运输到其目的地。因此，交换模块可以被视为临时储存地点，其中，所生产物品在其被运输服务等处理之前被储存。

代替替换存在于系统中的模块，也可以决定添加新模块，诸如：

-至少一个热处理模块，所述热处理模块布置成提供热处理以减轻在所生产物品中累积的应力，或

-至少一个储存模块，所述至少一个储存模块布置成储存所生产物品。

在一个示例中，所述模块的次序为所述控制模块、之后是所述至少一个增材制造模块、之后是所述互连模块的剩余部分、以及最后是所述交换模块。

发明人注意到，为了增加生产物品的效率，至少一个增材制造模块应当彼此相邻放置。这在控制模块还提供比如冷却、气体供应等效用的情况中是尤其有益的，从而这些效用无需分布在系统的所有模块上。这些效用例如仅增材制造模块需要，从而这些模块彼此相邻放置。

在另一示例中，互连模块的第一例连接到另一互连模块的第二侧，其中，所述互连模块的所述互连导向元件在所述互连模块的所述第一例和所述第二侧之间延伸。

导向元件还可以朝向互连模块的第一侧和第二侧可延伸，从而一旦模块已经彼此相邻放置，则导向元件可以彼此连接。

在另一示例中，所述互连导向元件分别在其互连模块的所述第一侧和所述第二侧包括互补的形状，从而在所述互连模块之间形成配合连接。

在另一示例中，互连导向元件安装到所述互连模块的背面。

在另一示例中，互连模块彼此连接使得所述模块化系统是防尘的。

在一个示例中，控制模块布置成向所述互连模块提供包括气体、电源、冷却、数据通信中的至少一者的效用。

在此，所述互连导向元件中的每一者可以包括互连分布元件，所述分布元件形成单一分布轨道，其中，使用所述分布轨道将所述效用分布在所述模块化系统上。

互连分布元件还可以被布置用于数据通信，以及其中，所述互连模块中的每一者包括电子标识，以及其中，所述互连模块布置成通过所述分布元件将所述电子标识传送到所述控制模块用以指示模块的类型和相邻放置的互连模块的次序，其中，所述控制模块布置成基于接收的所述标识控制所述操作机器人。

在另一示例中，每个模块可以布置有检测部件，该检测部件用于检测操作机器人在其对应互连导向元件处的存在性。该检测部件可以例如布置为光闸，其中，每当操作机器人通过该检测部件时中断该闸的光学路径。

可以通过控制模块使用检测部件在各个模块处的机械位置来控制操作机器人。例如，控制模块可以使用该信息校准操作机器人在单个导轨处的位置。

本发明的优势之一是添加或替换模块具有控制模块无需更新的有益效果。控制模块能够使用检测部件的信息来在单个导轨上校准和/或控制操作机器人。

根据本发明的系统所包括的不同方面的表达(即措辞)不应当照字面意思来理解。方面的措辞仅仅被选择以准确地表达这些方面的实际功能背后的原理。

根据本发明，适用于上文提及的系统示例的不同方面(包括本发明的优势)对应于适用于根据本发明的互连模块的方面。

根据第四视角的本发明在其第二方面提供一种布置成在根据第四视角的用于通过增材制造生产物品的模块化系统中操作的互连模块，所述互连模块为如下项中的任一者：

-增材制造模块，所述增材制造模块包括：

-处理腔，所述处理腔用于接收可凝固的材料浴；

-凝固装置，所述凝固装置用于凝固用于生产所述物品的材料的选择性部分；

-交换模块，所述交换模块布置成交换生产的所述物品，

所述互连模块还包括：

-热处理模块，所述热处理模块布置成提供热处理以减轻在所生产物品中累积的应力，

-储存模块，所述储存模块布置成储存所生产物品，

所述互连模块包括独立的互连导向元件，使得所述互连模块可连接到另一互连模块，其中，当所述模块连接时，所述互连导向元件形成单一导轨，从而操作机器人能够在所述单一导轨上、在连接时的所述互连模块之间运输物品。

从参照附图的如下描述，将最好地理解本发明的上文提及的特征和优势以及其它特征和优势。在附图中，相同参考标记指示相同部分或执行相同或类似功能或操作的部分。

从第五视角，本发明涉及一种用于通过增材制造生产物品的设备，该设备包括：处理腔，所述处理腔用于接收可凝固的材料浴，其中，所述材料浴的表面层面限定物品工作区；支承件，所述支承件用于将所述物品相对于所述材料浴的表面层面定位；以及多个凝固装置，每个凝固装置布置成凝固所述材料的选择性部分。

为了减少设备的操作成本，目的是完全利用设备的能力以及同时确保使三维物品的总的生产交付时间最小化，即，使生产队列最小化。

本发明的目的是提供一种用于通过增材制造生产物品的设备，利用该设备，可以以有成本效益的方式来更快速地生产物品。

为此，本发明提供了一种用于通过增材制造生产物品的设备，该设备包括：

-处理腔，所述处理腔用于接收可凝固的材料浴，其中，所述材料浴的表面层面限定物品工作区；

-支承件，所述支承件用于将所述物品相对于所述材料浴的表面层面定位；

-多个凝固装置，每个凝固装置布置成凝固所述材料的选择性部分，其中，所述多个凝固装置中的每一者布置成能够在至少几乎整个所述物品工作区中操作；以及

-控制部件，所述控制部件布置成单独控制所述多个凝固装置，其中，所述控制部件至少布置成在所述物品工作区的不同部分中同时操作所述多个凝固装置。

根据本发明，该设备包括：多个凝固装置，其中，所述多个凝固装置中的每一者布置成能够在几乎整个所述物品工作区中操作；以及控制部件，所述控制部件布置成控制所述多个凝固装置，其中，所述控制部件布置成在所述物品工作区的不同部分中同时操作所述多个凝固装置。利用此，可以控制多个凝固装置工作在几乎整个物品工作区中，诸如例如至少80％、优选地至少90％的物品工作区，从而可以在同一处理腔中同时凝固单一物品的不同部分。通过同时凝固单一物品的不同部分，可以更快地生产该物品以及可以减少物品的总生产时间。特别地，这意味着，相比于从现有技术已知的设备，利用根据本发明的设备可以在给定时间单位中生产更大数量的物品。利用此，实现了本发明的目的。

在一实施方式中，多个凝固装置布置成发射电磁辐射。在一实施方式中，由多个凝固装置发射的电磁辐射的类型对于每一个凝固装置来说可以为相同的。然而，在一实施方式中可想到的是，由多个凝固装置发射的电磁辐射的类型对于多个凝固装置中的至少两者来说不同。

在一实施方式中，该设备包括多个偏转器部件，所述多个偏转器部件布置成使由所述多个凝固装置中的每一者发射的电磁辐射偏转。所述偏转器部件本身是已知的，但是多个这类偏转器部件的使用允许在更快的生产时间内同时凝固材料层以及允许设备的紧凑型结构。

在一实施方式中，所述多个偏转器部件定位成靠近垂直于由所述物品工作区限定的平面的线，以及该线通过所述物品工作区的重力的几何中心。换言之，偏转器部件基本上设置在物品工作区的中心部之上。这允许多个凝固装置中的每一者能够到达几乎整个物品工作区，从而例如单个物品的不同部分的同时凝固可发生。

在一实施方式中，该设备包括总共4个凝固装置。总共4个装置提供提高的制造速度，同时能够保持装置的紧凑型设计，以及同时将设备的总成本保持在控制下。同样地，可以提供总共4个偏转器部件。4个凝固装置和4个偏转器部件可以按几何图案来布置。

根据一个方面，根据第五视角的本发明提供一种用于通过增材制造生产物品的方法，尤其使用如上所述的设备。该方法包括提供可凝固的材料浴的步骤，其中，所述材料浴的表面层面限定物品工作区。根据本发明，该方法包括如下步骤：在几乎整个所述物品工作区中同时操作多个凝固装置，用以同时凝固待生产的产品的不同部分。换言之，组合多个凝固装置的能力以生产单一产品。

注意，当使用多个凝固装置来生产几个产品时，也实现了本发明的优势。可想到的是，使用各个凝固装置来生产多个产品中的各个产品。然而，根据本发明的方法，可以在给定时刻使用多个凝固装置来生产单个待生产的产品的不同部分。这加速了可生产该产品或产品的层所用的时间。

在一实施方式中，该方法包括如下步骤：利用所述多个凝固装置中的一者凝固待生产的所述物品的轮廓，以及同时利用所述多个凝固装置中的另一者凝固待生产的所述物品的内部。

在一实施方式中，该方法包括如下步骤：通过电磁辐射凝固所述物品工作区的多个部分。

在另一实施方式中，所述多个凝固装置中的第一凝固装置用作预热装置，以及所述多个凝固装置中的第二凝固装置用于凝固可凝固的所述材料的预热部分。

多个凝固装置可以为类似的凝固装置或不同的凝固装置。例如，由凝固装置提供的电力可以彼此不同。

本领域的技术人员将清楚，控制单元布置成单独控制多个凝固装置，从而可能的是，仅一个凝固装置是起作用的，且剩余的所述凝固装置是闲置的。

注意，将根据第一视角的本发明与根据第五视角的本发明组合是非常有利的。特别地，这意味着，对于每个凝固装置，可以以成像装置的形式提供登记装置。然后，如针对第一视角所描述的用于单一凝固装置的校准例程可以针对各个可用的凝固装置来执行。这确保多个不同的凝固装置可以以准确方式一起工作。

在第六视角中，本发明涉及一种用于通过增材制造生产物品的设备，该装置包括：处理腔，该处理腔用于接收可通过暴露于电磁辐射而凝固的材料浴；支承件，该支承件用于将物品相对于材料浴的表面层面定位；以及凝固装置，该凝固装置用于通过电磁辐射将一层材料凝固在所述表面层面上。

这些设备的优势之一是这些装置在生产三维物品时的受限能力以及这些设备在用于生产物品的灵活度上的受限能力。

因此，在使用计算机控制的增材制造设备制造三维物品时的挑战之一是充分利用该设备的能力。

目的是提供一种用于管理通过增材制造生产物品的系统，该系统布置成提供管理用于通过增材制造生产所述物品的多个设备的可行性。

另一目的是提供一种通过增材制造生产物品的设备，该设备适合于在所述系统中操作。

在本发明的第一方面中，根据第六视角，提供了一种用于管理通过增材制造生产物品的系统，所述系统连接到或包括用于通过增材制造生产物品的多个设备，每个所述设备包括：

-处理腔，所述处理腔用于接收可凝固的材料浴，

-凝固装置，所述凝固装置用于凝固用于生产所述物品的材料的选择性部分，以及

-控制装置，所述控制装置用于基于打印工作控制用于生产所述物品的所述设备，

-接口部件，所述接口部件布置成在公共网络上接收所述打印工作；

其中，所述多个设备中的每一者借助所述公共网络彼此连接，以及其中，所述系统包括中心服务器，所述中心服务器布置成确定所述多个设备的地理位置信息、获得打印工作、基于所述设备的所述地理位置信息选择所述多个设备中的至少一者、以及将所述打印工作发送到选择的所述设备。

发明人洞察到，数字过程(即，生成用于待生产物品的设计以及对应的打印工作)可以与实际的物理过程(即，由设备基于打印工作生产物品)分离。根据本发明的系统支持过程的这类细分，因为各个设备借助公共网络彼此连接。

根据本发明的改进系统基于如下概念，用于生产物品的总体能力通过将多个设备彼此连接从而创建设备的集群来提高，各个设备可以至少部分地受中心服务器控制。因此提供分布式制造系统。

本发明发现，将打印工作发送到哪些设备的决定应当至少基于设备的地理位置信息。

地理位置信息可以为全球定位系统(Global Positioning System，GPS)坐标、国家、城市、区域码、邮政编码、互联网协议(Internet Protocol，IP)地址范围、静态销售信息等中的任一者。设备的地理位置信息可以被视为例如预先存储在中心服务器的数据库中的静态信息，或可以被视为更动态信息，从而设备需要将其地理位置信息通知中心服务器。

然后该设备可以布置成周期性地(例如按年、按月等)发送其地理位置信息，或者可以一旦已由设备检测到位置改变，才发送其地理位置信息。

该系统的优势之一为，在多个设备组合多个力(即一起工作)的情况下，可以使物品(即三维物品)的总的生产交付时间最小化。发明人注意到，可以更有效的是将待生产物品或打印工作的总量分布在各个可用设备上，从而获得用于生产这些物品的更多能力。

根据本发明，待由系统生产的物品或打印工作的总量可以均匀地分布在所有设备上或多个设备的子集上。在替选中，待生产的每个物品或打印工作可以设置有优先级状态。然后每个物品或打印工作的优先级状态可以被中心服务器用作用于选择多个设备之一的另一输入。

在本发明的背景下，所使用的材料可以为适合于增材制造的任何类型的材料，诸如但不限于液体、粉末、纸张、或片材，比如不锈钢或其它类型的合金。

根据本发明，设备的不同物理尺寸可以存在，例如具有适合于生产尺寸可类似于钢笔、手机、茶杯等的三维物品的相对小的处理腔，或具有适合于生产尺寸可类似于桌子、椅子或甚至更大的三维物品的相对大的处理腔。在根据本发明的中心服务器面对多个三维物品或多个打印工作(范围从相对小的尺寸到相对大的尺寸)的情况下，中心服务器可以基于其具体能力决定进一步选择设备。

根据本发明，中心服务器布置成获取打印工作。例如可以通过中心服务器借助公共网络从工程师或设计者接收打印工作。打印工作也可以位于在中心服务器中指定的打印队列中。

在示例中，该服务器包括数据库，其中，所述数据库包括所述多个设备中的每一者的标识和对应的地理位置信息。

本发明的优势之一为数据库的安全在系统自身的控制下。

在另一示例中，多个设备借助所述中心服务器彼此连接。

所述多个设备可以具有与由系统包括的中心服务器的直接连接，例如用于交换处理数据等。然而，根据本发明，对于多个设备来说无需在公共网络上彼此直接通信或交换数据。

在示例中，该服务器布置成从任一设备接收处理信息，该处理信息为所述设备能够处理的材料的类型、所述设备能够生产的物品尺寸、所述设备用于生产物品的能力、物品的准确度、生产物品的速度、用于待生产的物品的材料属性、待生产的物品的详细尺寸中的任一者，以及其中，所述服务器还布置成基于所述处理信息选择所述多个设备中的所述至少一者。

选择多个设备中的所述至少一者则可以进一步基于各个设备可用的处理信息。例如，要求特定类型的材料和特定尺寸的处理腔的打印工作需要被发送到能够处理这类打印工作的设备。

在另一示例中，设备借助所述公共网络上的专用网络连接到所述服务器。

本发明的优势是，使装置能够在所述公共网络上接收和/或发送数据，犹如该设备直接连接到专用网络，同时得益于专用网络的功能、安全性和管理政策。例如，通过使用专用连接、虚拟隧道协议、或通信量加密建立虚拟的点对点连接，来创建虚拟专用网(VirtualPrivate Network，VPN)。

在一示例中，打印工作包括待将物品运输到的地理位置信息，以及其中，所述选择所述多个设备中的至少一者包括：

-在待将所述物品运输到的地理位置信息的地理邻近区中选择所述多个设备中的具有所述地理位置信息的至少一者。

发明人发现，可以有利的是，使物品的生产位置(即所选设备的位置)和待将物品运输到的地理位置信息彼此匹配。例如，可以有利的是，在物品将被运输到荷兰的情况下，在荷兰生产该物品，因为这减少了运输所生产物品所需的运输时间以及对应的运输成本。因此，选择在地理上定向成靠近待生产物品的目的地位置的设备。

中心服务器还可以布置成基于待生产物品的成本和/或碳足迹从所述多个设备选择一个设备。

在另一示例中，该中心服务器包括所述多个设备中的每一者的占用信息，以及其中，所述选择所述多个设备中的至少一者包括：

-基于所述占用信息选择所述多个设备中的至少一者。

本发明的优势是可以将打印工作分布在可用的多个设备上，从而用于生产物品的总的工作负荷量也分布在这些设备上。除了将设备的地理位置信息考虑在内以外，中心服务器还可以选择用于打印工作的设备，使得打印工作均匀地分布在这些设备上。

在示例中，物品包括多个打印工作，以及其中，所述服务器布置成选择所述设备中的至少一者来发送所述多个打印工作中的至少一者，从而使所述物品的总的生产交付时间最小化。

发明人注意到，在一些情况下，三维物品被多个打印工作(即多个不同部分)包括，以解释三维模型。在各个部分由不同设备创建的情况下，可以减少总的生产交付时间，即生产整个三维物品所需的时间。

在另一示例中，所述设备中的至少一者布置成例如周期性地或在中心服务器请求时将自身的地理位置信息发送到所述中心服务器。

所述设备中的所述至少一者还可以拥有网络地址，以及所述设备中的所述至少一者可以布置成通过从所述网络地址推断自身的地理位置信息来确定所述地理位置信息。

在一个示例中，中心服务器布置成存储用于所述打印工作的处理信息。该处理信息可以为设计、处理设置、层沉积策略、仿真数据、生产数据、测量数据等中的任一者。中心服务器可以将这类数据存储在其安全数据库中。也可以连同对应的打印工作一起将处理信息发送到设备。

在另一示例中，公共网络为因特网。

在另一示例中，打印工作包括物品的打印模型、所述物品的一个或多个系列的后续层、设备设置和用于所述物品的矢量中的至少一者，其中，所述设备设置可以包括材料类型、温度设置、准确度设置中的任一者。

在本发明的第二方面中，根据第六视角，提供了一种用于通过增材制造生产物品的设备，所述设备适合于被用在如上所述的根据第六视角的系统中，其中，所述设备包括：

-处理腔，所述处理腔用于接收可凝固的材料浴，

-凝固装置，所述凝固装置用于凝固用于生产所述物品的材料的选择性部分，以及

-控制装置，所述控制装置用于基于打印工作控制用于生产所述物品的所述设备，

-接口部件，所述接口部件布置成在公共网络上接收所述打印工作。

根据本发明的设备所包括的不同方面的表达(即措辞)不应当照字面意思来理解。方面的措辞仅仅被选择以准确地表达这些方面的实际功能背后的原理。

根据本发明，适用于上文提及的系统示例的不同方面(包括本发明的优势)对应于适用于根据本发明的设备的方面。

从参照附图的如下描述，将最好地理解本发明的上文提及的特征和优势以及其它特征和优势。在附图中，相同参考标记指示相同部分或执行相同或类似功能或操作的部分。

本发明不限于下文结合特定类型的计算机控制的增材制造设备所公开的特定示例。

在第七视角中，本发明涉及一种通过增材制造生产物品的设备，该设备包括：处理腔，所述处理腔用于接收可凝固的材料浴；用于将物品相对于材料浴的表面层面定位的结构；凝固装置，所述凝固装置用于将材料层凝固在表面上；以及提取装置，所述提取装置以流体连通的方式连接到处理腔且布置成将材料从处理腔提取出来。

为了减少设备的操作成本，目的是完全利用设备的能力以及同时确保使三维物品的总的生产交付时间最小化，即，使生产队列最小化。

在三维物品的制造中(尤其在金属物品的增材制造中)的挑战之一关于待凝固层的沉积。根据现有技术的实践，在已凝固了所述材料层的选择性部分之后，通过抽吸装置将粉末状材料层从处理腔移除。然后将待凝固的新材料浴沉积在处理腔中。移除粉末花费很多时间，而且在生产复杂物品时相对困难。

已知设备的生产且尤其粉末提取的准确度和速度不满足当前的增材制造需求。

因此本发明的目的是提供一种用于通过增材制造生产物品的设备，利用该设备可以获得提高的制造速度和准确度，以及特别地，其中，可以利用提高的速度和提高的效率执行粉末提取。

为此，本发明提供了一种用于通过增材制造生产物品的设备，该设备包括：

-处理腔，所述处理腔用于接收可凝固的粉末状材料浴；

-结构，所述结构用于将所述物品相对于所述材料浴的表面层面定位；

-凝固装置，所述凝固装置用于将材料层凝固在所述表面上；

-提取装置，所述提取装置以流体连通的方式连接到所述处理腔且布置成将材料从所述处理腔提取出来；以及

-鼓风部件，所述鼓风部件用于在处理腔中引起气体流动，该气体流动影响待提取材料，其中，所述鼓风部件包括多个鼓风喷嘴，所述多个鼓风喷嘴以流体连通的方式连接到处理腔且被定向在多个不同方向上。

该设备包括处理腔，所述处理腔用于接收可凝固的材料浴，尤其可凝固以便制作金属产品的粉末状材料浴。提供用于将物品相对于材料浴的表面层面定位的结构。提供用于尤其通过电磁辐射将材料层凝固在表面上的凝固装置，诸如激光器装置。为了移除材料浴的粉末，例如在已凝固材料层的选择性部分之后，提供提取装置，该提取装置以流体连通的方式连接到处理腔且布置成将材料从处理腔提取出来。根据本发明，该设备包括鼓风部件，该鼓风部件用于在处理腔中引起气体流动，该气体流动影响待提取的材料。通过在处理腔中使用气体流动，在处理腔中影响待提取材料并吹向四处，以及提高了提取装置能够提取所述材料的可能性。

为了进一步提高从处理腔提取材料的可能性，所述鼓风部件包括多个鼓风喷嘴，所述多个鼓风喷嘴以流体连通的方式连接到处理腔且被定向在多个不同方向上。通过提供具有多个不同方向的多个喷嘴，可以在支承结构上引起流，该流能够更好地到达支承结构的不同部分。该方式提高了鼓风部件的覆盖率，从而处理腔中的材料的更大部分经受气体流动且被该气体流动拾起，从而在速度和量两方面上改善材料的提取。具有多个方向的多个喷嘴的使用减小了被生产物品之后的所谓“避风”侧的形成机会，所述“避风”侧为材料浴的待生产物品提供对气体流动的庇护的部分。因此，根据本发明的设备能够在更少时间内提取更多材料，因此实现本发明的目标。

在一实施方式中，多个鼓风喷嘴中的至少一者为可移动喷嘴。可以例如通过驱动部件来布置该设备，该驱动部件连接到控制单元，用以在鼓风部件的鼓风期间移动可移动喷嘴，从而在处理腔中引起的流经受方向的改变。这意味着喷嘴能够到达处理区的更大部分，从而待凝固的更多材料受引起的流影响。因此，可以使用一个或多个可移动喷嘴改善材料提取、尤其粉末提取。特别地，该多个喷嘴可以为可移动喷嘴，或可以使用静止喷嘴和可移动喷嘴的组合。

在一实施方式中，至少一个可移动喷嘴布置成通过所述可移动喷嘴排放的流来移动。除了通过驱动部件和控制单元来移动，还可以以如下这类方式来布置喷嘴：通过由喷嘴释放的流所施加的力使所述喷嘴移动。例如，喷嘴端部可以布置成设置有自由移动端的柔性软管或管子的形式。在这类实施方式中，通过喷嘴释放的流将自动地导致柔性软管或管子的自由移动端的运动，从而获得可移动的喷嘴。该实施方式的优势是，它传送由所述可移动喷嘴释放的流动方向的相对随机的运动模式。此外，该实施方式相对便宜。

在一实施方式中，多个喷嘴布置成引起具有不同压力的气流。多个喷嘴之一然后可以布置成提供具有相对较压力的流，以及另一喷嘴可以布置成提供具有相对大压力的流，这可以用于将紊流引入流动模式中。

在一实施方式中，多个喷嘴布置成引起具有不同体积流量的气流。多个喷嘴之一可以布置成引起具有相对大体积流量的气流，特别地，该相对大体积流量基本上对应于由提取部件提出的体积流量。另一喷嘴则可以布置成引起相对小的流量，影响处理腔的相对小的区域。因此，尤其与如上所述的不同压力组合提高了由该设备提取的材料的量。

在一实施方式中，提取装置包括连接到泵送单元的提取管，其中，提取管的入口置于处理腔内。这允许从处理腔提取材料。

在一实施方式中，提取装置设置有过滤单元，该过滤单元用于过滤从处理腔提取的液体流或粉末状材料。例如，可以将颗粒从气流中过滤出，从而收集颗粒，例如可以在凝固另一层时再次重用这些颗粒。此外可以过滤和收集不想要的颗粒，例如具有特定尺寸的颗粒，诸如超过一定尺寸的颗粒。

在一实施方式中，过滤单元为旋风过滤器。旋风过滤器为用于过滤包含固体颗粒的流并收集这些固体颗粒的非常有效的过滤器。旋风过滤器因此对于过滤待凝固的粉末状材料是有效的。

在一实施方式中，提取装置包括保持件，该保持件用于保持从处理腔提取的材料。该保持件可用于永久地或临时地储存所提取材料。该保持件可连接到再涂层装置，该再涂层装置使用部分或全部的所提取材料来将待凝固的另一层材料铺设在处理腔中。

在一实施方式中，提取装置包括排气管，该排气管用于排出与从处理腔提取的材料相关联的气流。这允许气流被排放到环境。

在一实施方式中，旋风过滤器连接到保持件和排气管，用以将材料收集在保持件中以及通过排气管排放气体。如上所述，这允许具有材料的气体以如下这类方式通过旋风过滤器：收集颗粒材料以及通过排气管排放气体。

根据一个方面，本发明提供了一种使用根据本发明的设备的方法，尤其用于将材料从所述设备的处理腔提取出来的方法，其中，该方法包括如下步骤：在处理腔中引起气流，该气流用于影响待提取材料的。根据本发明，使用多个鼓风喷嘴，用于引起定向在多个不同方向上的多次喷射。上文已相对于装置描述了这类方法和/或用法的优势。

附图说明

在下文中将结合附图描述本发明的实施方式。附图中：

图1为根据本发明的第一实施方式的用于增材制造物品的设备的概观图；

图2为根据本发明的第二实施方式的用于增材制造物品的设备的概观图；

图3为根据本发明的实施方式的设备的支承件的示意性俯视图；

图4为根据本发明的另一实施方式的设备的支承件的示意性俯视图。

在下文中将结合附图、从第二视角描述本发明的实施方式。附图中：

图5为从第二视角的根据本发明的用于增材制造物品的设备的概观图；

图6a至图6c为从第二视角的根据本发明的调平构件的第一实施方式的正视图和侧视图；

图7a和图7b为从第二视角的根据本发明的调平构件的第二实施方式的正视图和侧视图；

图8a和图8b为从第二视角的根据本发明的调平构件的第三实施方式的正视图和侧视图；

图9a和图9b为从第二视角的根据本发明的调平构件的第四实施方式的正视图和侧视图；

图10a至图10c为从第二视角的根据本发明的调平构件的第五实施方式的正视图和侧视图；

图11为从第三视角的根据本发明的用于增材制造物品的设备的概观图；

图12为从第三视角的根据本发明的可移动支承件的实施方式的侧视图；

图13为从第三视角的根据本发明的可移动支承件的实施方式的俯视图；

图14为从第三视角的根据本发明的可移动支承件的实施方式的透视图；

图15为从第三视角的根据本发明的可移动支承件的实施方式的侧视图；

图16为根据第四视角的用于增材制造物品的设备的概观图；

图17a为从第四视角的根据本发明的用于通过增材制造生产物品的模块化系统的概观图；

图17b为从第四视角的根据本发明的示出操作机器人的模块化系统的横截面视图；

图18为示出从第四视角的根据本发明的操作机器人和单个导轨的示例；

图19公开从第四视角的根据本发明的用于生产物品的模块化系统的不同类型的示例；

图20公开特定互连导向元件的示例、以及互连导向元件形成单个导轨；

图21为从第五视角的根据本发明的用于增材制造物品的设备的概观图；

图22为从第五视角的根据本发明的设备中的物品工作区的俯视图；

图23为从第六视角的根据本发明的用于增材制造物品的设备的概观图；

图24公开从第六视角的根据本发明的用于通过增材制造管理物品生产的系统的概观图；

图25为从第七视角的根据本发明的用于增材制造物品的设备的概观图；

图26为从第七视角的根据本发明的设备的实施方式的示意性概观图；以及

图27为从第七视角的根据本发明的设备的另一实施方式的示意性概观图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的第一实施方式的用于通过增材制造生产物品2的设备1的概观图。设备1由多个框架部11、13构造。该设备包括用于接收可凝固的材料4浴的处理腔3。在下部的框架部11中，形成轴，其中，设置支承件5以用于将物品2相对于材料4浴的表面层面L定位。支承件5可移动地设置在轴中，从而在凝固一层之后，可以降低支承件5，以及可以将另一层材料凝固在物品2的已形成的部分之上。在设备1的顶部13中，设置凝固装置7，用以凝固选择的材料部分。在所示实施方式中，凝固装置7为激光器装置，该激光器装置被布置用于产生激光形式的电磁辐射，以便熔化支承件上提供的粉末状材料，然后该粉末状材料在冷却之后形成待生产的物品的凝固部分。如可见的，通过偏转器单元74使由激光器装置7发射的电磁辐射71偏转，该偏转器单元74使用可旋转光学元件75将发射的辐射71导向到材料层4的表面L。根据偏转器单元74的位置，可以将辐射发射在材料浴的表面层面L的不同部分上。

上部的框架部13设置有支承结构14，该支承结构14主要平行于由材料4的浴的表面层面L形成的平面而延伸。该支承结构14为该上部的框架部提供力量。

根据本发明的设备1包括登记装置81(在此以成像装置81的形式)，用于登记与材料浴的表面层面L相关的特性。根据本发明的设备还包括控制单元91，该控制单元91通过线路93连接到登记装置81且布置成使用由登记装置获得的特性来控制由凝固设备发射的电磁辐射的位置。为此，控制单元91可以通过线路92连接到凝固装置、和/或通过线路94连接到偏转器单元74。

如在图1中可见，登记装置包括至少一个成像装置，特别是，光学成像装置，诸如照相机单元81。照相机单元布置成形成提供在支承件5上或支承件5附近的多个校准元件82的一个或多个图像，在所示示例中，该支承件5连接到下部的框架部11。由登记设备获得的校准元件82中的一者或多者的该一个或多个图像被登记设备本身处理、或被馈送到控制单元以供在此处理。特别地，处理步骤包括获得由登记设备81登记的校准元件82的几何特性。该几何特性可以用于控制凝固装置7或偏转器单元74，以便控制由凝固装置7发射的电磁辐射72的位置。

作为图1中所示的实施方式的替选(未示出)，登记装置81可以置于支承件5上或支承件5附近。例如，图1中所示的校准元件82可以由登记装置81来代替，该登记装置81布置成直接登记由凝固装置7发射的电磁辐射72。在本实施方式中，登记装置81的位置然后直接与材料浴的表面层面L的位置有关。为了校准设备1，则控制电磁辐射72以使其到达登记装置81。当电磁辐射72到达支承件5上或支承件5附近的登记装置81时，即当登记装置81检测到发射的电磁辐射72时，则电磁辐射的实际位置(即登记装置的位置)以及电磁辐射的目标位置(即打算到达的位置)是已知的。可以将实际位置与目标位置相比较，以及其差别可以被控制单元91用来在使浴的表面层面L的选择部分凝固期间，校准由凝固装置7发射的电磁辐射的位置。特别地，多个登记装置81的使用(例如但不限于，可以使用总共4个或6个装置81)(设置在材料4的浴的表面层面L上或附近的不同位置)可以来提高校准的准确度。

图2示出了设备1的第二实施方式。相同部分用相同附图标记来指示。设备1在很大程度上对应于如图1所示的设备，以及为了简洁将主要描述区别。如图2可见，主要区别在于，成像装置81的位置相对于图1中所示的实施方式不同。在此，成像装置81被布置使得在使用成像装置81期间成像装置81的光学路径71至少部分地与在使用凝固装置期间由凝固装置7生成的电磁辐射的光学路径71一致。在这方面应当明确注意，成像装置81和凝固装置7不一定必须同时操作，但这是可想到的。例如，在一实施方式中，当凝固装置没有发射电磁辐射时才登记特性。在所示实施方式中，使用光学装置(诸如半透明镜元件或单一透镜反射布置)，以能够使用登记部件81借助偏转器单元74获得校准区域的图像，以及使用由登记部件81获得的信息，校准或控制偏转器单元74和/或凝固装置7以用于控制电磁辐射在材料浴的表面层面L上的位置。

根据本发明的设备1的优势是，在物品2的生产期间，可以将登记与材料4的浴的表面层面L相关的特性的步骤重复至少一次。

特别地，根据本发明的方法提供凝固材料层且直接在凝固步骤之后重复登记特性的步骤的可能性。这意味着校准在凝固每个层或多个层之后是可行的，这使得在物品的生产期间的校准为可行的。

图3示出下部的框架部11的具有支承件5的顶部和材料浴的表面层面L的顶侧的示意性概观图。在此可以看出，提供总共4个元件82a-82d。这4个元件可以为用于直接登记由凝固装置发射的电磁辐射的登记装置。然而，这4个元件82a-82d也可以为如关于图2详细描述的校准元件。元件82a-82d置于通常矩形的材料4的浴的两个相对侧。随着登记4个元件82a-82d的几何位置，可以使用内插来更准确地控制电磁辐射在材料浴的表面层面L上的位置。

图4示出下部的框架部11的具有支承件5的顶部和材料浴的表面层面L的顶侧的实施方式的另一示意性概观图。在此可以看出，提供总共6个元件82a-82f。关于图3，这6个元件可以为用于直接登记由凝固装置发射的电磁辐射的登记装置、或可以为如关于图2详细描述的校准元件。在此可以看出，4个元件82a-82d被分配给下部的框架部11，支承件5热连接到该下部的框架部11，而2个元件82e-82f被分配给上部的框架部13，凝固装置7热连接到该上部的框架部13。本实施方式提供如下优势，可以登记装置内的温度梯度以及热膨胀的后续效应。特别地，通过使用连接到上部框架13和下部框架12的任一者的元件82a-82f，可以补偿例如由于不同操作温度或不同热膨胀系数造成的热膨胀的差异。还可以想到的是补偿了待生产的物品的热膨胀，例如通过适应将由凝固装置遵循的设备设置和矢量，例如通过略微增大待生产的物品的轮廓的尺寸。

图5示出用于通过增材制造生产物品1002的设备1001的概观图。设备1001由多个框架部1011、1012、1013构造。该设备包括用于接收可凝固的材料1004的浴的处理腔1003。在下部的框架部1011中，形成轴，其中，设置支承件1005，用于将物品1002相对于材料1004的浴的表面层面L1定位。支承件1005可移动地设置在轴中，从而在凝固一层之后，可以降低支承件1005，以及可以将另一层材料凝固在物品1002的已形成的部分之上。在设备1001的顶部1013中，设置凝固装置1007，用以凝固选择的材料部分。在所示实施方式中，凝固装置1007为激光器装置，该激光器装置被布置用于产生激光形式的电磁辐射，以便熔化支承件上提供的粉末状材料，然后该粉末状材料在冷却之后形成待生产的物品的凝固部分。然而，本发明不限于该类型的凝固装置。如可见的，通过偏转器单元1074使由激光器设备1007发射的电磁辐射1071偏转，该偏转器单元1074使用可旋转光学元件1075将发射的辐射1071导向到材料层1004的表面L1。根据偏转器单元1074的位置，可以例如根据射线1072、1073发射辐射。

所示的设备1001还包括再涂层装置1009，该再涂层装置1009可以沿着浴的表面L1移位，用以调平材料1004的浴的表面L1。再涂层装置1009在移动方向D1上沿着浴表面移动。根据本发明的再涂层装置1009可以以多个方式来实施，这将参照图6至图9来阐述。然而，通常根据本发明的再涂层装置包括至少一个细长调平构件，该细长调平构件具有多个调平元件，上述多个调平元件面向浴的表面且被设计为在与移位方向D1相反的方向上可柔性偏转。

图6a至图6c示出根据本发明的第一实施方式的再涂层装置1109。如在图6a和图6b中可见，再涂层装置1109包括总框架1105，细长的调平构件1101附接到该总框架1105。细长的调平构件1101包括多个独立的调平元件1103，各个调平元件1103并排放置，如图6a可见。在相邻的调平元件1103之间形成间隙S。该间隙基本上等于调平元件1103的宽度，如在图6a的正视图中所见。所述多个调平元件1103中的每一者被设计为在与移位方向D1相反的方向上可柔性变形。根据本发明的设计允许单个调平元件1103a以相比于另一调平元件1103b不同的方式来变形，这帮助改善材料层的调平的厚度的均匀性和准确性。这从图6c最好理解。

图6c示出在使用期间的再涂层装置1109。在待凝固的材料层4的表面层面L1上，沿着由箭头D1指示的移动方向移位再涂层装置1109。待凝固的物品1002的一部分从期望的表面层面突出。该部分1002仅在调平元件1103a、1103b之一的移动线路上。可以看出，第一调平元件1103a不受物品的该部分影响，这是因为物品1002不在该第一调平元件1103a的移动线路上。然而，该物品在第二调平元件1103b的移动线路上。由于此，相比于第一调平元件1103a，第二调平元件1103b在更大程度上弯曲。因此，从上文清楚的是，小干扰(例如以物品1002的突出部的形式)仅影响再涂层装置1109的相对小的部分，而不影响再涂层装置1109的其它部分。这导致待凝固的材料1004的表面层面L1的调平的改进控制。

图7a至图7b示出根据本发明的第二实施方式的再涂层装置1209。再涂层装置1209包括总框架1205，细长的调平构件1201附接到该总框架1205。细长的调平构件1201包括多个独立的调平元件1203，各个调平元件1203并排放置，如图7a可见。在相邻的调平元件1203之间形成间隙。根据第二实施方式的再涂层装置1209包括另一细长的调平构件1211，该另一细长的调平构件1211在图7b中最佳可视。该另一细长的调平构件1211置于细长的调平构件1201之后，如沿着移动方向可见的。该另一细长的调平构件1211包括多个另外的调平元件1213。在所示实施方式中，另外的调平元件1213被放置成相对于调平元件1203成交错关系，从而在再涂层装置1209的移动期间获得材料的表面层L1的完全覆盖。因此，移动通过由相邻调平元件1203形成的间隙的材料部分被设置在调平元件1203之后的另外的调平元件1213调平。在所示实施方式中，该另外的调平构件1203直接置于调平构件1213之后。

图8a至图8b示出根据本发明的第三实施方式的再涂层装置1309。该实施方式非常类似于通过图7a至图7b所描述的第二实施方式。为了简洁，参考那个实施方式的总体描述。在第三实施方式中的主要区别在于，另一调平构件1311置于离调平构件1301的距离S或间隙S处。这为各个调平元件1303与另外的调平元件1313的独立弯曲提供更多空间。间隙可以被设计，及其参数主要基于制造的容易度。

图9a至图9b示出根据本发明的第四实施方式的再涂层装置1409。该实施方式非常类似于第三实施方式，以及为了简洁将主要描述区别。如在图9b中可见，使用总共4个调平构件1401、1411、1421、1431，各个调平构件放置成离彼此一定距离，如沿着移动方向所见。每个调平构件1401、1411、1421、1431包括在与移动方向D1相反的方向上可柔性变形的多个调平元件1403、1413、1423、1433。在再涂层装置1409的前面，提供基本刚性的犁耕(plowing)构件。该犁耕构件相比于细长的调平构件相对较厚且被设计为提供在调平材料层时的第一粗调步骤。如在图9b中可见，再涂层装置另外设置有另一基本刚性的犁耕构件1408，该犁耕构件1408被设计为在再涂层装置1409在与移动方向D1相反的移动方向D1′上移动时是起作用的。这提供了在调平材料层时的第一粗调步骤，而不依赖于再涂层装置是在前向方向(D1)还是后向方向(D1′)上移动的事实。因此，这提高了可调平材料层所用的速度。

图10a至图10c示出根据本发明的第五实施方式的再涂层装置1509。如在图10a和图10b中可见，再涂层装置1509包括总框架1505，细长的调平构件1501附接到该总框架1505。细长的调平构件1501包括单个调平元件1503。调平元件1503通过弹簧1521连接到框架1505，该弹簧1521允许调平元件1503至少在基本上横切由材料1004的浴的表面层面L1限定的平面的方向上移动。调平元件可以附加地设计成在与移位方向D1相反的方向上可柔性变形。根据本发明的设计允许单个调平元件1503在其上遇到特定力时向上移动，用以通过物品1002，如在图10c中可见。因此利用弹簧1521，调平元件柔性地连接到细长的调平构件，用以允许调平元件在遇到超过阈值的力时，至少在横切由浴的表面限定的平面的方向上移位。注意，调平元件由于相对薄的结构而也在与移位方向相反的方向上可柔性偏转。

图11示出用于通过增材制造生产物品2002的设备2001的概观图。设备2001由多个框架部2011、2012、2013构造。该设备包括用于接收可被凝固的材料2004的浴的处理腔2003。在下部的框架部2011中，形成轴，其中，设置支承件2005，用于将物品2002相对于材料2004的浴的表面层面L2定位。支承件2005可移动地设置在总体用箭头Z指示的方向上的轴2050中，从而在凝固一层之后，可以降低支承件2005，以及可以将另一层材料凝固在物品2002的已形成部分之上。在设备2001的顶部2013中，提供凝固装置2007，用以凝固选择的材料部分。在所示实施方式中，凝固装置2007为激光器装置，该激光器装置被布置用于产生激光形式的电磁辐射，以便熔化支承件上提供的粉末状材料，然后该粉末状材料在冷却之后形成待生产的物品的凝固部分。然而，本发明不限于该类型的凝固装置。如可见的，通过偏转器单元2074使由激光器装置2007发射的电磁辐射2071偏转，该偏转器单元2074使用可旋转光学元件2075将发射的辐射2071导向到材料层2004的表面L2。根据偏转器单元2074的位置，可以例如根据射线2072、2073发射辐射。

图12示出根据本发明的支承件2005的实施方式的示意性侧视图。图12示出具有构建平台2052和心轴2051的可移动支承件2005，该可移动支承件2005可移动地设置在轴2050内的用箭头Z指示的方向上。现在回去参照图11，可以看出，轴2050为下部框架2011的一部分，以及可移动支承件2005在轴2050内可移动，用以将构建平台2052定位在期望高度以便生产物品2002。现在参照图12，可以看出，支承件2005且尤其构建平台2052设置有第一轮元件2054和第二轮元件2055，二者均沿着轴2050的相对壁可移位。因此，支承结构2005设置有与轴2050接触的导向部件2054、2055，用于在支承结构2005移动期间沿着轴2050导向支承结构2005。

图13示出具有导向部件2054-2059(优选地轮元件的形式)的可移动支承件2005的实施方式的俯视图。总共6个导向部件2054-2059(可以为轮元件2054-2059)在图13中可见，但是可想到使用更多或更少导向元件。此外，可以看出，在此形成了多对的相对的导向元件。例如，导向元件2054放置成与导向元件2055相对，导向元件2056与导向元件2057相对，以及导向元件2058与导向元件2059相对。这些对的导向元件2054-2059(优选地导向轮2054-2059的形式)的定位帮助约束自由度。注意，小偏移可以存在于相对的导向元件之间，而基本上不影响自由度的约束。

图14示出在可移动支承件的构建平台2052的另一实施方式的视角的示意图，该构件平台具有如关于图13的俯视图所描述的所有导向元件以及具有附加的多对的导向元件，对于该附加的多对的导向元件，在图14中仅单一导向元件2064、2066是可见的。注意，与两个导向元件2064、2066中的每一者直接相对地设置另外的导向元件，优选地为导向轮形式的导向元件。该另外的导向元件置于在图13中所示的导向元件2057、2055的正下方，从而形成相对的成对的导向元件。

原则上，任何固态物品具有总共6个自由度(Degrees Of Freedom，DOF)：用于平移运动的3个DOF和用于旋转运动的3个DOF。通过使用图13中的多对导向元件2054-2059以及图14中的多对导向元件2054-2059、2064、2066，通过约束某些运动而减小DOF的数量。在图13中所示的导向部件会约束与在由构建平台2052的表面限定的平面内(即，在由图13的绘制限定的平面内)的平移运动和/或旋转运动相关的任何DOF。在图14中示出且关于图14所描述的导向部件(具有总共5对导向元件)会另外约束与旋转运动相关的剩余DOF，从而仅与轴向方向(由箭头D2指示)上的运动(即构建平台2052的期望运动)相关的DOF保持未受约束。

图15示意性示出用于可移动支承结构的一对导向元件的实施方式。图15示意性示出两个相对的壁部2050、2050′的形式的轴，在该轴内，可移动地设置构建平台2052。构建平台2052例如通过心轴在方向Z上可移动，也如在图11和图12中所指示。在方向Z上驱动支承结构2052的其它方式当然是可想到的，以及驱动方式不受限于本发明。

根据本发明，从第三视角，提供了轮元件2054和另一轮元件2055的形式的导向元件。轮元件2054通过悬挂元件2541连接到构建平台2052且沿着轴的第一壁2050可移动。另一轮元件2055通过另一悬挂元件2551也连接到构建平台且沿着轴的第二壁2050′可移动。轴的第一壁2050直接与第二壁2050′相对，且面向所述第二壁2050′。悬挂元件2541、2551均枢转地连接到构建平台2052，从而悬挂元件2541、2551的分别围绕轴2542、2552的枢转运动是可以的。如在图15中可见，悬挂元件2541和另一悬挂元件2551通过联接元件2045(铰链元件2045的形式)而可移动地彼此联接。联接元件还包括弹簧和/或阻尼构件2046，该弹簧和/或阻尼构件2046连接到可移动支承结构的构建平台2052，以及在图15中所示的实施方式中连接到另一悬挂元件2551。注意，弹簧和/或阻尼构件2046可以附加地或可替选地连接到悬挂元件2541。

悬挂元件2541和另一悬挂元件2551之间的联接使得这些元件2541、2551是互连的，以在相反方向上可枢转地移动。弹簧和/或阻尼构件2046被设计为压簧，该压簧压到铰链2045上，以及使轮元件2054、2055向外偏置或推进，从而两个轮2054、2055与其各自的壁2050、2050′良好接触。上文描述的结构暗示，如果支承结构例如在由箭头X指示的方向上经历热膨胀，则轴2542、2552将放置成离得更远，这在现有技术中可导致构建平台2052的确切位置的不确定性。利用上述结构，压簧2046推进轮元件2054、2055接触其各自的壁部2050、2050′，其中支承结构2052的中心部准确地放在壁部2050、2050′之间。因此，在此关于图15所描述的导向部件可以用于确保构建平台2052的准确且可再现的定位，即使在温度梯度导致构建平台2052和/或轴的热膨胀的情况下。

注意，在图14中描述且示出的全部五对导向元件在实施方式中被构造为图15中所示的成对导向元件，实现在全部的平移DOF和旋转DOF中的准确且可再现的定位，除了Z方向上的平移运动外。

图16示出用于通过增材制造生产物品3002的设备3001的概观图。设备3001由多个框架部3011、3012、3013构造。该设备包括用于接收可被凝固的材料3004的浴的处理腔3003。在下部的框架部3011中，形成轴，其中，支承件3005被提供用于将物品3002相对于材料浴3004的表面层面L3定位。支承件3005可移动地设置在轴中，从而在凝固一层之后，可以降低支承件3005，以及可以将另一层材料凝固在物品3002的已形成的部分之上。在设备3001的顶部3013中，提供凝固装置3007，用以凝固选择的材料部分。在所示实施方式中，凝固装置3007为激光器装置，该激光器装置被布置用于产生激光形式的电磁辐射，以便熔化支承件上提供的粉末状材料，然后该粉末状材料在冷却之后形成待生产的物品的凝固部分。然而，本发明不限于该类型的凝固装置。如可见的，通过偏转器单元3074使由激光器装置3007发射的电磁辐射3071偏转，该偏转器单元3074使用可旋转光学元件3075将发射的辐射3071导向到材料层3004的表面L3。根据偏转器单元3074的位置，可以例如根据射线3072、3073发射辐射。

图17a和图17b从不同角度示出用于通过增材制造生产物品的模块化系统3101。模块化系统3101包括：控制模块3102，两个相邻放置且连接的增材制造模块3103、3104，热处理模块3105和交换模块3106。

增材制造模块3103、3104包括用于接收可被凝固的材料浴的处理腔、和用于凝固用于生产所述物品的材料的选择部分的凝固装置。

控制模块3102可以装配有用于输入与生产物品的过程相关的各种数据的用户界面3109。这类数据例如可以为待生产的物品的模型、在模块化系统3101中设置的模块的具体次序和类型等。

另外，各个模块3102、3103、3104、3105、3106可以设置有框架3107，该框架3107用于使模块彼此连接。

在图17b中示出了操作机器人3108，该操作机器人3108被导向在单一导轨上，该单一导轨放置或安装在模块3102、3103、3104、3105、3106的背面3110。

图18为示出根据本发明的操作机器人3201和单一导轨3202、3203的示例。

在此，单一导轨包括两个不同部分，即参考附图标记3202和3203，从而可以进行从控制模块到操作机器人3201的数据通信和电力供应。数据通信和电力供应然后可以在这两个部分3202、3203上传输。

图19公开根据本发明的用于生产物品的模块化系统的不同类型的示例。

在顶部的示例中，控制模块3102定位成与增材制造模块3103相邻，然后该增材制造模块3103连接到交换模块3106。该设置被视为系统正常运作的最小设置。

在更先进的设置(即从顶部的第二设置)中，控制模块3102连接到两个相邻放置的增材制造模块3103，随后这两个增材制造模块3103连接到储存模块3121，最后结束于交换模块3106。

在从顶部的第三设置中示出了甚至更为详细的设置，其中，单一控制模块3102连接到两个相邻放置的增材制造模块3103，这两个增材制造模块3103连接到热处理模块3105、储存模块3121和交换模块3106。

最后，在从顶部的第四设置中示出了非常详细且扩展的设置，其中，监控模块3122连接到控制模块，该控制模块连接到三个相邻放置的增材制造模块3103，这三个增材制造模块3103连接到两个储存模块3121，这两个储存模块3121连接到两个热处理模块3105，最后这两个热处理模块3105连接到交换模块3106。该设置例如可以用于物品的大批量生产。

图20公开特定互连导向元件3301的示例、以及互连导向元件形成单个导轨。

在本示例中，互连导向元件3301在其第一端包括定位销3302以及在其第二端包括对应孔3303。

定位销3202可以具有比其对应孔3303小的直径从而该定位销3302可以自由地滑入，或可以具有更大的直径从而该定位销3302必须被压入其孔3303中。

两个模块3304、3305然后可以通过对齐彼此挨着的模块而彼此连接，从而使第一模块3304的定位销3302与第二模块3305的孔3303对齐。通过将第一模块3304与第二模块3305连接，当第一模块3304与第二模块3305的导向元件连接(即，将定位销3202推入其对应孔中(反之亦然))时形成单一导轨。

发明人注意到，定位销3202结合孔3303的使用可以用作控制模块定位成彼此相邻的可靠参考点。定位销3202结合其配合孔3303的使用可以导致两个相邻放置的模块3304、3305之间的较少机械作用。

由控制模块对操作机器人的控制可以借助互连导向元件3301中集成的数据和/或电力连接、或借助操作机器人与控制模块之间连接的单独电缆来实现。

图21示出了根据本发明的实施方式的用于通过增材制造生产物品4002的设备4001的概观图。设备4001由多个框架部4011、4012、4013构造。该设备包括用于接收可被凝固的材料4004的浴的处理腔4003。在下部的框架部4011中，形成轴，其中，支承件4005被提供用于将物品4002相对于材料4004的浴的表面层面L4定位。支承件4005可移动地设置在轴中，从而在凝固一层之后，可以降低支承件4005，以及可以将另一层材料凝固在物品4002的已形成的部分之上。在设备4001的顶部4013中，提供第一凝固装置4007，用以通过电磁辐射凝固选择的材料部分。如可见的，通过第一可旋转偏转器单元4075使由激光器装置4007发射的电磁辐射4071偏转，以将发射的辐射4071导向到材料层4004的表面L4。在设备4001的顶部4013中，提供另一凝固装置4007，用以凝固选择的另一部分材料。

设备4001的顶部4013还包括用于通过电磁辐射凝固选择的部分材料的另一凝固装置4007。如可见的，通过另一可旋转偏转器单元4075′使由该另一激光器装置4007′发射的电磁辐射4071′偏转，以将该另一激光器装置4007′发射的辐射4071′导向到材料层4004的表面L4。

在所示实施方式中，凝固装置4007和该另一凝固装置4007′为激光器装置，该激光器装置被布置用于产生激光形式的电磁辐射，以便熔化支承件上提供的粉末状材料，然后该粉末状材料在冷却之后形成待生产的物品的凝固部分。然而，本发明不限于该类型的凝固装置，但是通常包括使用电磁辐射的凝固装置。此外，由多个凝固装置发射的电磁辐射的类型可以对于每一个凝固装置是相同的，但是可想到的是由多个凝固装置发射的电磁辐射的类型对于该多个凝固装置中的至少两者不同。

此外，在图21中可见，多个偏转器部件4075、4075′定位成靠近垂直于由物品工作区L4限定的平面的线C，以及该线C通过物品工作区L4的重力的几何中心。换言之，偏转器部件4075、4075′基本上设置在物品工作区L4的中心部之上。这允许多个凝固装置中的每一者很容易到达几乎整个物品工作区，从而例如单个物品的不同部分的同时凝固可发生。

将从图22更好地理解上文，图22示出了物品工作区L4的俯视图。在此，该设备包括总共4个凝固装置，每个凝固装置能够将一束电磁辐射4073-4073″′导向物品工作区。总共4个装置提供提高的制造速度，同时能够保持设备的紧凑型设计，以及同时将设备的总成本保持在控制下。同样地，可以提供总共4个偏转器部件。4个凝固装置和4个偏转器部件可以按几何图案来布置。图22示出各个电磁辐射束4073-4073″′的中心或中间位置，以及在设备操作期间可以通过借助多个偏转器部件使电磁辐射偏转来改变所述位置。由于所述多个偏转器部件基本上位于物品工作区的中心部C之上，这意味着各个电磁辐射束4073-4073″′的中心或中间位置定位成，相比于朝向物品工作区的边缘部P，更加朝向中心部C。因此对于多个电磁辐射束中的每一者来说相对容易到达几乎整个物品工作区。因此，除了其它方面，这实现了同时凝固单一物品的不同部分。

返回参照图21，可以看出，设备4001还包括控制部件4074，该控制部件4074布置成控制多个凝固装置4007、4007′，其中，控制部件布置成在物品工作区L4的不同部分中同时操作该多个凝固装置4007、4007′。

因此，利用在图21中所示的设备，可以控制多个凝固装置4007、4007′在几乎整个物品工作区L4中工作，从而可以同时凝固单一物品4002的不同部分。通过同时凝固单一物品的不同部分，可以更快地生产该物品以及可以缩短物品的总生产时间。上文通过优选实施方式描述了本发明。

图23示出用于通过增材制造生产物品5002的设备5001的概观图。设备5001由多个框架部5011、5012、5013构造。该设备包括用于接收可被凝固的材料5004的浴的处理腔5003。在下部的框架部5011中，形成轴，其中，支承件5005被提供用于将物品5002相对于材料5004的浴的表面层面L5定位。支承件5005可移动地设置在轴中，从而在凝固一层之后，可以降低支承件5005，以及可以将另一层材料凝固在物品5002的已形成的部分之上。在设备5001的顶部5013中，提供凝固装置5007，用以凝固选择的部分材料。在所示实施方式中，凝固装置5007为激光器装置，该激光器装置被布置用于产生激光形式的电磁辐射，以便熔化支承件上提供的粉末状材料，然后该粉末状材料在冷却之后形成待生产的物品的凝固部分。然而，本发明不限于该类型的凝固装置。如可见的，通过偏转器单元5074使由激光器装置5007发射的电磁辐射5071偏转，该偏转器单元5074使用可旋转光学元件5075将发射的辐射5071导向到材料层5004的表面L5。根据偏转器单元5074的位置，可以例如根据射线5072、5073发射辐射。

图24公开了用于通过增材制造管理物品生产的系统5105的概观图。系统5105包括多个设备5102，每个设备5102连接到公共网络。设备5102适合于通过增材制造生产物品，其中，每个设备5102包括用于接收可被凝固的材料浴的处理腔、用于凝固用于生产物品的材料的选择部分的凝固装置、用于基于打印工作控制用于生产物品的设备的控制装置、以及布置成在公共网络5101上接收打印工作的接口部件。

系统5105还包括中心服务器5103，该中心服务器具有用于存储所述多个设备5102的地理位置信息的数据库5104。一旦卖出设备则可以手动地将地理位置信息输入数据库5104中，或可以通过中心服务器5103在数据库中自动地更新地理位置信息，例如每当中心服务器5103从所述多个设备5102中的任一者接收到更新的地理位置信息时。

中心服务器5103负责将打印工作分布在所述多个设备5102上。在此，中心服务器5103选择设备5102之一用于生产对应物品。选择过程至少基于所述多个设备5102的地理位置信息。

图25示出用于通过增材制造生产物品6002的设备6001的概观图。设备6001由多个框架部6011、6012、6013构造。该设备包括用于接收可被凝固的材料6004的浴的处理腔6003。在下部的框架部6011中，形成轴6050，其中，支承件6005被提供用于将物品6002相对于材料6004的浴的表面层面L6定位。支承件6005可移动地设置在轴6050中，从而在凝固一层之后，可以降低支承件6005，以及可以将另一层材料凝固在物品6002的已形成的部分之上。在设备6001的顶部6013中，提供凝固装置6007，用以凝固选择的部分材料。在所示实施方式中，凝固装置6007为激光器装置，该激光器装置被布置用于产生激光形式的电磁辐射，以便熔化支承件上提供的粉末状材料，然后该粉末状材料在冷却之后形成待生产的物品6002的凝固部分。然而，本发明不限于该类型的凝固装置6007。如可见的，通过偏转器单元6074使由激光器装置6007发射的电磁辐射6071偏转，该偏转器单元6074使用可旋转光学元件6075将发射的辐射6071导向到材料层6004的表面L6。根据偏转器单元6074的位置，可以例如根据射线6072、6073发射辐射。

所示的设备6001还包括提取装置6009，该提取装置6009以流体连通的方式连接到处理腔6003且布置成将材料6004从处理腔提取出来。鼓风部件6010设置在处理腔6003的相对侧，用以在处理腔6003中引起气体流动，从而引起材料被提取。此外，另一鼓风部件6093设置在材料6004的层L6上方且导向到材料6004的层L6。因此，如从图25所见，鼓风部件6010、6093包括第一鼓风喷嘴6010，该第一鼓风喷嘴6010设置在处理腔6003的左手侧(如图26所见)且导向到提取装置6009。鼓风部件6010、6093还包括第二鼓风喷嘴6093，该第二鼓风喷嘴6093设置在处理腔6003的右手侧(如图26所见)且导向到材料6004的层面L6的中心。因此可以很容易看到，第一鼓风喷嘴6010和第二鼓风喷嘴6093沿相反方向导向。实际上，设置多个鼓风喷嘴6010、6093，其以流体连通的方式连接到处理腔6003且被定向在多个不同方向上。利用此，鼓风部件能够影响材料6004的表面层面L6的较大部分，从而原则上通过气体流捕获更多材料以及可以通过提取设备6009提取该更多材料。

特别地，第一鼓风喷嘴6010布置成在相对低的压力下提供相对大的体积流量，以及第二鼓风喷嘴6093布置成在相对高的压力下提供相对小的体积流量。第一鼓风喷嘴6010布置成提供基本上对应于由提取部件6009提取的体积的体积流量。第二鼓风喷嘴6093布置成提供在相对高的压力下提供的多个突发性流，用于在流动图案(例如紊流)中引起局部扰动，以影响处理腔6003的表面层面L6上的更大量的材料。

在图25中所示的实施方式中，第一鼓风喷嘴6010和第二鼓风喷嘴6093借助线6082和线6084连接到控制单元6094，该控制单元6094可以用于开启和/或停止鼓风喷嘴6010、6093。提取设备6009(例如抽吸装置6009的形式)也连接到该控制单元6094，从而可以同步其操作。然而，可想到的是，提取设备6009设置有单独的控制单元。图26还示出，提取设备6009连接到保持件6090，该保持件6090用于保持从处理腔提取的材料6004，例如以供后续再使用。

图25中的喷嘴6010被实施为静止喷嘴，以及该喷嘴6093可以被实施为可移动喷嘴。可以设置驱动部件(未示出)，该驱动部件本身是已知的且可以用于将喷嘴瞄准处理腔6003的不同部分，尤其在喷嘴的鼓风期间。这种方式，可以将由喷嘴释放的射流随机地或刻意地瞄准到材料6004的浴的表面层面L6的不同部分。例如，在刻意瞄准期间可以使喷嘴上下倾斜，或从左移动到右。在实施方式中，可移动喷嘴的自由端可自由移动，例如以可自由移动的柔性的软管或管子的形式，从而至少一个可移动喷嘴布置成通过由所述可移动喷嘴排出的流而移动。这在喷嘴的鼓风期间，在处理腔6003中产生随机流，这导致捕获和提取更多材料的机会提高。可以设置其它喷嘴，该其它喷嘴可以为如上所述的可移动喷嘴。

图26示出根据本发明的设备的实施方式，该设备具有两个附加喷嘴6092、6093(其可以为可移动喷嘴6092、6093)，以及其中特别地示出了提取装置6009的装置下游的细节。提取装置6009包括提取管6121，该提取管6121包括泵送单元(示出为一个单元6121)，其中，提取管6121的入口置于处理腔6003内。此外，提取装置6009借助线6087以流体连通的方式连接到过滤单元6101、尤其旋风过滤单元6101，该过滤单元6101可以用于过滤包含从处理腔提取的材料的提取气体流。例如，这允许过滤和收集包含在流中的粉末状材料以供进一步使用。旋风过滤单元6101借助线6111连接到第一保持件6103或收集器，该第一保持件或收集器用于收集被过滤单元6101过滤的粉末状材料。在已通过过滤单元6101之后，可以通过设备借助排气管6114和排气出口6104排出气体流。采用该方式，可以通过排气管6114和出口6104排放气体流。在优选实施方式中，排气管6114连接到鼓风部件6010，从而可以再一次将过滤的气体流引入处理腔中。

第一保持件6103借助线6112连接到设置在该第一保持件6103上方的第二保持件6102。可以借助线6112将在第一保持件6103中收集的材料传送到第二保持件6102以供后续使用。溢流线6113设置在第二保持件6102和过滤单元6101之间，该过滤单元6101可用于例如通过多次将提取的材料再馈送回到过滤单元来多次过滤所述材料。

因此，提取装置6009可以连接到用于保持从处理腔提取的材料的一个或多个保持件6103、6102。可以再次使用该材料，例如用于铺设待凝固的另一层材料。

图27示出根据本发明的设备的另一实施方式，该另一实施方式与图25中所示的实施方式的主要区别在于，鼓风部件6010包括具有多个鼓风喷嘴6099的鼓风单元6095。该鼓风单元6095的喷嘴6099被朝向提取装置6009导向，从而将材料6004从处理腔6003吹向提取装置。在所示实施方式中，主要在水平方向上导向喷嘴6099。在一实施方式中，喷嘴6099布置成静止的，从而获得朝向提取装置6009的总体水平的流。为了改善材料6004的提取，提供喷嘴6093并将其相对于另一鼓风单元6095的喷嘴6099导向在不同的方向上。这确保在另一鼓风单元6095的喷嘴6099的鼓风方向上观看时，部分地位于物品6002之后的材料(如在图27中由区域R所指示)可以受喷嘴6093影响，从而去除该区域R中的材料也是可行的。为了提高材料6004的提取，在图27中所示的喷嘴6099、喷嘴6092、喷嘴6097中的一者或多者且尤其喷嘴6092和喷嘴6093之一可以被实现为可移动喷嘴。

此外，图27示意性示出了，该设备包括可移动覆盖元件6120，该可移动覆盖元件6120布置成在处理腔6003内可移动，用于在使用鼓风部件6010和提取部件6009期间覆盖处理腔的顶部。可移动覆盖元件6120然后可以用于将处理腔的体积划分为两部分，从而减小包括材料浴的那部分的容积。这提高了可以将粉末状材料从处理腔去除的容易度，以及此外确保采取如下方式通过覆盖元件保护另一部分：防止由于移动粉末状颗粒而在该另一部分中对设备的损害。覆盖元件6120可以被实施为可枢转元件或可平移元件。

第一视角到第七视角可以独立于彼此而并入，上文已描述了这些不同视角。特别地，在所附权利要求中限定寻求的保护。替选视图可以通过如下条款来描述。

第二视角

条款a.1、一种用于通过增材制造生产物品1002的设备1001，包括：

-处理腔1003，所述处理腔1003用于接收可凝固的粉末状材料1004的浴；

-支承件1005，所述支承件1005用于将所述物品1002相对于所述材料1002的浴的表面层面L定位；

-凝固装置1007，所述凝固装置1007用于凝固所述材料的选择部分；以及

-再涂层装置1009，所述再涂层装置1009可以沿着所述浴的所述表面L移位，用以调平所述浴的所述表面L，其中，所述再涂层装置1009包括至少一个具有调平元件1103、1203、1303、1403的细长的调平构件1101、1201、1301、1401，其中，所述调平元件的至少面对所述浴的所述表面的一端布置成在遭遇超过阈值的力时，至少在基本上横切由所述浴的所述表面L限定的面的方向上可移位。

条款a.2、根据条款a.1所述的设备，其中，所述调平元件柔性地连接到所述细长的调平构件，用以在遭遇超过所述阈值的所述力时，允许所述调平元件至少在横切由所述浴的所述表面L限定的面的方向上移位。

条款a.3、根据条款a.1或条款a.2所述的设备，其中，所述调平构件包括多个调平元件1103、1203、1303、1403，所述多个调平元件面向所述浴的所述表面L且被设计为也在与移位方向D相反的方向上可柔性偏转。

条款a.4、根据条款a.3所述的设备1001，其中，如在所述移位方向上所见的，所述多个调平元件1103、1203、1303、1403并排放置。

条款a.5、根据条款a.3或条款a.4所述的设备1001，其中，如在所述移位方向D上所见的，所述多个调平元件1203、1213、1303、1313至少部分地置于彼此后面。

条款a.6、根据前述条款a.3至条款a.5中任一项所述的设备1001，其中，在所述细长的调平构件1101、1201、1301、1401的所述多个调平元件1103、1203、1303、1403之间形成间隙S。

条款a.7、根据前述条款a.1至条款a.6中任一项所述的设备，包括至少一个具有其它调平元件1103、1203、1303、1403的其它细长的调平构件1211、1311、1411，其中，所述其它调平元件的至少面对所述浴的所述表面的一端布置成在遭遇超过阈值的力时，至少在基本上横切由所述浴的所述表面L限定的面的方向上可移位。

条款a.8、根据条款a.7所述的设备，其中，所述其它调平元件1103、1203、1303、1403具有多个其它调平元件1213、1313、1413，所述多个其它调平元件面对所述浴的所述表面L且设计为在与所述移位方向D相反的方向上可柔性偏转。

条款a.9、根据条款a.8所述的设备，其中，如在所述移位方向D上所见的，所述至少一个其它细长的调平构件(1211、1311、1411)置于所述调平构件(1201、1301、1401)后面。

条款a.10、根据条款a.9所述的设备，其中，所述其它调平元件1213、1313、1413的至少一部分以相对于所述至少一个细长的调平构件1101、1201、1301、1401的一个或多个调平元件1203、1303、1403交错的关系来放置。

条款a.11、根据条款a.1至条款a.10中任一项所述的设备，其中，所述至少一个细长的调平构件1101、1201、1301、1401具有片状形状，尤其其中，所述调平构件1101、1201、1301、1401设计为片簧。

条款a.12、根据条款a.11所述的设备，其中，所述调平构件1101、1201、1301、1401一体地形成。

条款a.13、根据条款a.3和条款a.12所述的设备，其中，所述调平元件1103、1203、1303、1403形成为从所述细长的调平构件1101、1201、1301、1401延伸的齿状物。

条款a.14、根据前述条款a.1至条款a.13中任一项所述的设备，其中，所述一个或多个调平元件1103、1203、1303、1403的至少一部分包括金属、或由金属制成，所述金属诸如不锈钢。

条款a.15、根据前述条款a.1至条款a.14中任一项所述的设备，其中，所述一个或多个调平元件1103、1203、1303、1403为基本上矩形的。

条款a.16、根据前述条款a.3至条款a.15中任一项所述的设备，其中，如在横切所述移位方向D的方向上所见，所述调平元件1103、1203、1303、1403具有宽度，所述宽度的范围在0.6mm到5.0mm之间、尤其在1.0mm和3.0mm之间、更尤其在1.5mm和2.5mm之间，诸如例如1.8mm。

条款a.17、根据条款a.16所述的设备，其中，所述调平元件1103、1203、1303、1403具有高度，如在垂直于由所述移位方向D和所述宽度形成的面的方向上所见，所述高度等于所述宽度的至少2倍、所述宽度的尤其至少4倍、更尤其所述宽度的至少6倍。

条款a.18、根据条款a.16或条款a.17所述的设备，其中，如在所述移位方向上所见，所述调平元件1103、1203、1303、1403具有厚度，所述厚度等于或小于长度的1/20、尤其长度的1/50、更尤其长度的1/100。

条款a.19、根据条款a.6所述的设备，其中，如在横切所述移位方向D的方向上所见，所述间隙S具有宽度，所述宽度的范围在0.0mm到1.6mm之间、尤其在0.5mm和1.4mm之间、更尤其在1.0mm和1.3mm之间，诸如例如1.2mm。

条款a.20、根据前述条款a.3至条款a.19中任一项所述的设备，其中，所述至少一个细长的调平构件的所述多个调平元件1103、1203、1303、1403的数量至少为10，尤其其中，所述数量的范围在20和200之间、尤其在50和150之间、以及更尤其在80和100之间。

条款a.21、根据前述条款a.1至条款a.20中任一项所述的设备，其中，一个调平构件1101、1201、1301、1401中的所述调平元件1103、1203、1303、1403基本上具有相同形式。

条款a.22、根据条款a.21和条款a.7所述的设备，其中，所述其它调平构件1211、1311、1411的所述调平元件1213、1313、1413基本上具有与所述至少一个调平构件1201、1301、1401中的所述调平元件1203、1303、1403不同的形式。

条款a.23、根据前述条款a.1至条款a.22中任一项所述的设备，其中，所述一个或多个调平元件的面对所述浴的所述表面的边缘是圆形的。

条款a.24、根据前述条款a.1至条款a.23中任一项所述的设备，其中，所述再涂层装置1409包括置于所述细长的调平构件1401之前的基本上刚性的犁耕构件1407。

条款a.25、根据前述条款a.1至条款a.24中任一项所述的设备的用途。

第三视角

条款b.1、一种用于通过增材制造生产物品的设备，包括：

-处理腔，所述处理腔用于接收可凝固的材料浴；

-凝固设备，所述凝固设备用于凝固材料的选择部分；

-支承结构，所述支承结构在轴中可移动用以将所述物品相对于所述材料浴定位，其中，至少所述支承结构设置有导向部件，所述导向部件用于在所述支承结构运动期间沿着所述轴导向所述支承结构。

条款b.2、根据条款b.1所述的设备，其中，所述导向部件包括连接到所述支承结构且沿着所述轴的第一壁可移位的至少一个轮元件。

条款b.3、根据条款b.2所述的设备，其中，所述支承结构包括用于所述轮元件的悬挂元件。

条款b.4、根据条款b.3所述的设备，其中，所述悬挂元件可移动地、尤其枢转地连接到所述支承结构。

条款b.5、根据条款b.2至b.4所述的设备，其中，所述导向部件包括连接到所述支承结构且沿着所述轴的第二壁可移位的至少一个其它轮元件。

条款b.6、根据条款b.5所述的设备，包括用于所述至少一个其它轮元件的另一悬挂元件，所述另一悬挂元件可移动地、尤其枢转地连接到所述支承结构，以及其中，所述悬挂元件和所述另一悬挂元件可移动地通过联接元件彼此联接。

条款b.7、根据条款b.6所述的设备，其中，所述联接元件包括弹簧和/或阻尼构件。

条款b.8、根据条款b.6或条款b.7所述的装置，其中，所述悬挂元件和所述另一悬挂元件互连以在相反方向上可枢转地移动。

条款b.9、根据条款b.5至b.8所述的装置，其中，所述轴的所述第一壁面向所述第二壁。

第七视角

条款f.1、一种用于通过增材制造生产物品的设备，包括：

-处理腔，所述处理腔用于接收可凝固的粉末状材料浴；

-结构，所述结构用于将所述物品相对于所述材料浴的表面层面定位；

-凝固装置，所述凝固装置用于将材料层凝固在所述表面上；

-提取装置，所述提取设备以流体连通的方式连接到所述处理腔且布置成将材料从所述处理腔提取出来；以及

-鼓风部件，所述鼓风部件用于在所述处理腔中引起影响待提取的材料的气体流动，其中，所述鼓风部件包括多个鼓风喷嘴，所述多个鼓风喷嘴以流体连通的方式连接到所述处理腔且被定向在多个不同方向上。

条款f.2、根据条款f.1所述的设备，其中，所述多个鼓风喷嘴中的至少一者为可移动喷嘴。

条款f.3、根据条款f.2所述的设备，其中，至少一个可移动喷嘴布置成通过所述可移动喷嘴释放的流来移动。

条款f.4、根据前述条款f.1至条款f.3中任一项所述的设备，其中，所述多个喷嘴布置成引起具有不同压力的气体流动。

条款f.5、根据前述条款f.1至条款f.4中任一项所述的设备，其中，所述多个喷嘴布置成引起具有不同体积流量的气体流动。

条款f.6、根据前述条款f.1至条款f.5中任一项所述的设备，其中，所述提取设备包括连接到泵送单元的提取管，其中，所述提取管的入口置于所述处理腔内。

条款f.7、根据前述条款f.1至条款f.6中任一项所述的设备，其中，所述提取设备设置有过滤单元，所述过滤单元用于过滤从所述处理腔提取的液体流或粉末状材料。

条款f.8、根据条款f.7所述的设备，其中，所述过滤单元为旋风过滤器。

条款f.9、根据前述条款f.1至条款f.8中任一项所述的设备，其中，所述提取设备包括保持件，所述保持件用于保持从所述处理腔提取的材料。

条款f.10、根据前述条款f.1至条款f.9中任一项所述的设备，其中，所述提取装置包括排气管，所述排气管用于排出与从所述处理腔提取的材料相关联的气体流。

条款f.11、根据条款f.8、条款f.9和条款f.10所述的设备，其中，所述旋风过滤器连接到所述保持件和所述排气管，用以将材料收集在所述保持件中以及通过所述排气管排放气体。

条款f.12、一种使用根据前述条款f.1至f.11中任一项所述的设备的方法，其中，所述方法包括如下步骤：使用所述多个鼓风喷嘴在所述处理腔中引起用于实现材料被提取的气体流动，所述多个鼓风喷嘴以流体连通的方式连接到所述处理腔且被定向在多个不同方向上。

Claims (46)

1.一种用于通过增材制造生产物品的设备，包括：

-处理腔，所述处理腔用于接收能够被凝固的粉末状材料浴；

-结构，所述结构用于将所述物品相对于所述材料浴的表面层面定位；

-凝固装置，所述凝固装置用于将材料层凝固在所述表面上；

-提取装置，所述提取装置以流体连通的方式连接到所述处理腔并被布置成将材料从所述处理腔提取出来；以及

-鼓风部件，所述鼓风部件用于在处理腔中引起气体流动，从而影响待提取材料，其中，所述鼓风部件包括多个鼓风喷嘴，所述多个鼓风喷嘴以流体连通的方式连接到处理腔并被定向在多个不同方向上。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述多个鼓风喷嘴中的至少一者为可移动喷嘴。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述至少一个可移动喷嘴布置成通过所述可移动喷嘴排放的流来移动。

4.根据前述权利要求1所述的设备，其中，所述多个喷嘴布置成引起具有不同压力的气流。

5.根据前述权利要求1所述的设备，其中，所述多个喷嘴布置成用于引起具有不同体积流量的气流。

6.根据前述权利要求1所述的设备，其中，所述提取装置包括连接到泵送单元的提取管，其中，所述提取管的入口置于所述处理腔内。

7.根据前述权利要求1所述的设备，其中，所述提取装置设置有过滤单元，所述过滤单元用于过滤从所述处理腔提取的液体流或粉末状材料流。

8.根据前述权利要求1所述的设备，其中，所述提取装置包括保持件，所述保持件用于保持从所述处理腔提取的材料。

9.根据前述权利要求1至8中任一项所述的设备，其中，所述提取装置包括排气管，所述排气管用于排出与从所述处理腔提取的材料相关联的气流。

10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述过滤器是旋风过滤器，所述旋风过滤器连接到所述保持件和所述排气管，用以将材料收集在所述保持件中以及通过所述排气管排放气体。

11.一种使用根据前述权利要求1-10中任一项所述的设备的方法，其中，所述方法包括以下步骤：

使用多个鼓风喷嘴，在所述处理腔中引起气流以用于影响待提取的材料，所述多个鼓风喷嘴以流体连通的方式连接到所述处理腔并被定向在多个不同方向上。

12.一种用于通过增材制造生产物品的设备，包括：

-处理腔，所述处理腔用于接收能够被凝固的材料浴，其中，所述材料浴的表面层面限定物品工作区；

-支承件，所述支承件用于将所述物品相对于所述材料浴的所述表面层面定位；

-多个凝固装置，每个凝固装置布置成凝固所述材料的选择性部分，其中，所述多个凝固装置中的每一者布置成能够在至少整个所述物品工作区中操作；以及

-控制部件，所述控制部件布置成单独控制所述多个凝固设备，其中，所述控制部件至少布置成在所述物品工作区的不同部分中同时操作所述多个凝固设备。

13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述多个凝固装置布置成发射电磁辐射。

14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述设备包括多个偏转器部件，所述多个偏转器部件布置成使由所述多个凝固装置中的每一者发射的电磁辐射偏转。

15.根据权利要求14所述的设备，其中，所述多个偏转器部件定位成靠近垂直于由所述物品工作区限定的平面的线，以及该线通过所述物品工作区的重力的几何中心。

16.根据权利要求12至15所述的设备，其中，所述设备包括总共4个凝固装置。

17.一种用于通过增材制造生产物品的方法，包括如下步骤：

-提供能够被凝固的材料浴，其中，所述材料浴的表面层面限定物品工作区；以及

-在整个所述物品工作区中同时操作多个凝固装置，用以同时凝固待生产的产品的不同部分。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述方法包括如下步骤：利用所述多个凝固装置中的一者凝固待生产的所述物品的轮廓，以及同时利用所述多个凝固装置中的另一者凝固待生产的所述物品的内部。

19.根据权利要求17所述的方法，其中，所述方法包括如下步骤：通过电磁辐射凝固所述物品工作区的多个部分。

20.根据权利要求17至19中任一项所述的方法，其中，所述多个凝固装置中的第一凝固装置用作预热装置，以及所述多个凝固装置中的第二凝固装置用于凝固能够被凝固的所述材料的预热部分，其中，所述方法还包括如下步骤：

-通过所述多个凝固装置中的所述第一凝固装置预热待生产的所述产品的所述不同部分；以及

-通过所述多个凝固装置中的所述第二凝固装置凝固待生产的所述产品的被预热的所述不同部分。

21.一种用于通过增材制造生产物品的模块化增材制造系统，所述模块化增材制造系统包括布置成控制所述系统的控制模块、和多个相邻放置的互连模块，所述互连模块包括：

-至少一个增材制造模块，所述至少一个增材制造模块包括：

-处理腔，所述处理腔用于接收能够被凝固的材料浴；

-凝固装置，所述凝固装置用于凝固用于生产所述物品的所述材料的选择性部分；以及

如下所述中的至少一者：

-交换模块，所述交换模块布置成交换所生产的所述物品，

-热处理模块，所述热处理模块布置成提供热处理以减轻在所生产的物品中累积的应力，以及

-储存模块，所述储存模块布置成储存所生产的物品，

所述模块化增材制造系统的特征在于，所述互连模块中的每一者包括独立的彼此互连的导向元件，所述互连导向元件形成单一导轨，其中，所述模块化增材制造系统还包括操作机器人，所述操作机器人用于在所述单一导轨上在所述互连模块之间运输物品。

22.根据权利要求21所述的模块化增材制造系统，其中，所述模块的次序为所述控制模块、之后是所述至少一个增材制造模块、之后是所述互连模块的剩余部分、以及最后是所述交换模块。

23.根据权利要求21所述的模块化增材制造系统，其中，一个互连模块的第一侧连接到另一互连模块的第二侧，其中，所述互连模块的所述互连导向元件在所述互连模块的所述第一侧和所述第二侧之间延伸。

24.根据权利要求23所述的模块化增材制造系统，其中，所述互连导向元件分别在其互连模块的所述第一例和所述第二侧包括互补的形状，从而导致所述互连模块之间的配合连接。

25.根据权利要求21所述的模块化增材制造系统，其中，所述互连导向元件安装到所述互连模块的背面。

26.根据前述权利要求21所述的模块化增材制造系统，其中，所述互连模块彼此连接，以使得所述模块化增材制造系统是防尘的。

27.根据前述权利要求21至26中任一项所述的模块化增材制造系统，其中，所述控制模块布置成向所述互连模块提供包括气体、电源、冷却、数据通信中的至少一者的效用。

28.根据权利要求27所述的模块化增材制造系统，其中，所述互连导向元件中的每一者包括互连分布元件，所述分布元件形成单一分布轨道，其中，使用所述分布轨道将所述效用分布在所述模块化增材制造系统上。

29.根据权利要求28所述的模块化增材制造系统，其中，所述互连分布元件被布置用于数据通信，以及其中，所述互连模块中的每一者包括电子标识，以及其中，所述互连模块布置成通过所述分布元件将所述电子标识传送到所述控制模块用以指示相邻放置的互连模块的模块类型和次序，其中，所述控制模块布置成基于接收到的所述标识控制所述操作机器人。

30.一种被布置成在根据前述权利要求21至29中任一项所述的模块化增材制造系统中操作的互连模块，所述模块化增材制造系统用于通过增材制造生产物品，所述互连模块为如下所述中的任一者：

-增材制造模块，所述增材制造模块包括：

-处理腔，所述处理腔用于接收能够被凝固的材料浴；

-凝固装置，所述凝固装置用于凝固用于生产所述物品的材料的选择性部分；

-交换模块，所述交换模块布置成交换所生产的所述物品，

所述互连模块还包括：

-热处理模块，所述热处理模块布置成提供热处理以减轻在所生产的物品中累积的应力，

-储存模块，所述储存模块布置成储存所生产的物品，

所述互连模块包括独立的彼此互连的导向元件，以使得所述互连模块能够连接到另一互连模块，其中，当所述模块被连接时，所述互连导向元件形成单一导轨，使得操作机器人能够在所述单一导轨上在被连接时的所述互连模块之间运输物品。

31.一种用于管理通过增材制造生产物品的系统，所述系统经由公共网络连接到用于通过增材制造生产物品的多个设备，每个所述设备包括：

-处理腔，所述处理腔用于接收能够被凝固的材料浴，

-凝固装置，所述凝固装置用于凝固用于生产所述物品的材料的选择性部分，

-控制装置，所述控制装置用于基于打印工作控制用于生产所述物品的所述设备，以及

-接口部件，所述接口部件布置成在所述公共网络上接收所述打印工作；以及

其中，所述系统包括中心服务器，所述中心服务器布置成确定所述多个设备的地理位置信息、获得打印工作、基于所述设备的所述地理位置信息选择所述多个设备中的至少一者、以及将所述打印工作发送到选择的所述设备。

32.根据权利要求31所述的系统，其中，所述服务器包括数据库，其中，所述数据库包括所述多个设备中的每一者的标识和地理位置信息。

33.根据前述权利要求31所述的系统，其中，所述服务器布置成从所述设备接收处理信息，所述处理信息为所述设备能够处理的材料的类型、所述设备能够生产的物品尺寸、所述设备用于生产物品的能力、物品的准确度、生产物品的速度、用于待生产的物品的材料属性、待生产的物品的详细尺寸中的任一者，以及其中，所述服务器还布置成基于所述处理信息选择所述多个设备中的所述至少一者。

34.根据权利要求33所述的系统，其中，所述服务器还基于接收到的所述处理信息选择所述多个设备中的所述至少一者。

35.根据前述权利要求31所述的系统，其中，所述设备中的至少一者经由所述公共网络上的专用网络连接到所述服务器。

36.根据前述权利要求31所述的系统，其中，所述打印工作包括待将物品运输到的地理位置信息，以及其中，所述选择所述多个设备中的至少一者包括：

-在待将所述物品运输到的地理位置信息的地理邻近区中选择所述多个设备中的具有地理位置信息的至少一个设备。

37.根据前述权利要求31所述的系统，其中，所述中心服务器包括所述多个设备中的每一者的占用信息，以及其中，所述选择所述多个设备中的至少一者包括：

-基于所述占用信息选择所述多个设备中的至少一者。

38.根据权利要求37所述的系统，其中，物品包括多个打印工作，以及其中，所述服务器布置成选择所述设备中的至少一者来发送所述多个打印工作中的至少一者，以使得所述物品的总生产交付时间被最小化。

39.根据前述权利要求31所述的系统，其中，所述设备中的至少一者布置成将其地理位置信息发送到所述中心服务器。

40.根据权利要求39所述的系统，其中，所述设备中的所述至少一者拥有网络地址，以及其中，所述设备中的所述至少一者布置成通过从所述网络地址推断所述地理位置信息来确定其地理位置信息。

41.根据前述权利要求31所述的系统，其中，所述中心服务器布置成存储用于所述打印工作的处理信息。

42.根据前述权利要求31所述的系统，其中，所述公共网络为因特网。

43.根据前述权利要求31至42中任一项所述的系统，其中，打印工作包括物品的打印模型、所述物品的一个或多个系列的后续层、设备设置和用于所述物品的矢量中的至少一者。

44.根据权利要求43所述的系统，其中，所述设备设置包括材料类型、温度设置、准确度设置中的任一者。

45.一种用于通过增材制造生产物品的设备，所述设备适合于被用在根据权利要求31至44中任一项所述的系统中，其中，所述设备包括：

-处理腔，所述处理腔用于接收能够被凝固的材料浴，

-凝固装置，所述凝固装置用于凝固用于生产所述物品的材料的选择性部分，以及

-控制装置，所述控制装置用于基于打印工作控制用于生产所述物品的所述设备，

-接口部件，所述接口部件布置成在公共网络上接收所述打印工作。

46.根据权利要求45所述的用于通过增材制造生产物品的设备，其中，所述接口部件还被布置成将处理信息从所述设备发送到所述中心服务器，所述处理信息为所述设备能够处理的材料的类型、所述设备能够生产的物品尺寸、所述设备的用于生产物品的能力、物品的准确度、生产物品的速度、用于待生产的物品的材料属性、待生产的物品的详细尺寸中的任一者。

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